浮料現象在五(wǔ)金衝壓模具中是一種常見的不良之現象,浮(fú)料產生的原因是多種的,因此(cǐ)其解決方法也(yě)是多樣的。有的廢料是由於模具設計不良產生的,有的是(shì)由於原材料不良造成的,有的是因為衝壓(yā)操作者造成的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及(jí)原因(yīn)。下麵以鄙人在五(wǔ)金模具設計之中的經驗與各位朋友分享(xiǎng)與交流,有不當或不足之外請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料之種類,對於浮料來說,本人(rén)依據(jù)其大小與形成因素把其(qí)分為三種
1、廢料之上揚(yáng)現象(xiàng)
廢料是(shì)指在單一衝切(成型)工序中脫(tuō)離(lí)產品之部分。其大小一般(bān)情況下與(yǔ)下模刀口形(xíng)狀相同。其麵(miàn)積與危害在三種現象(xiàng)中是最大的。當(dāng)這種現象出現的時候有可能使衝頭或刀口(kǒu)崩裂(liè)甚至崩斷,有(yǒu)可能使產品之導正針斷裂,還有可能(néng)使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一(yī)工序(xù)中產生(shēng)的非整體產品或是非整體廢料。其大小相(xiàng)對(duì)比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出現這(zhè)種情況時反(fǎn)映在(zài)產品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況(kuàng)最主要是對產品造成(chéng)不良,但這種情(qíng)況在模具生(shēng)產是最為常見也是(shì)比較隱蔽的(de)。
3、廢粉之上揚現象
廢(fèi)粉是指單(dān)一工序中因衝頭與產品之間的摩擦產(chǎn)生的微細粉屑。這種現象在產生初期肉眼一般難以發現(xiàn),隻有當(dāng)積累一種程度時,衝頭(tóu)與入仔發生顏(yán)色變化時才容易辨別。當廢粉達到一定程度時(shí),容易造成衝頭斷裂或者入模(mó)入子崩(bēng)裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚(yáng)之(zhī)浮料
廢料上揚的原因首先來分(fèn)析一下力的(de)來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同,因此,廢料在模具的入子內應該有一定的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切離以後由於(yú)材料的塑性或(huò)者說彈性變形的存在其(qí)會恢複組(zǔ)織(zhī)結構(gòu),換句話說其在無約束實際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是(shì)為什麽當把(bǎ)廢料(liào)從入子裏麵取出來的後再也不能輕鬆的把廢料再(zài)填充到下(xià)模入子裏去的原因。如果促(cù)使(shǐ)廢(fèi)料上揚應該有一個(gè)往上的力量而(ér)且大於該摩擦力及張力總(zǒng)和(hé)。這個力量有可能來自兩個方向(xiàng),一是廢料材料本身(shēn)存在的張力(lì)或彈力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(qǔ)(簡單說(shuō))塑形變形(xíng),因此當衝頭脫離它時,其內部的(de)張力會有一個反彈的力量,或許是向下或許(xǔ)是向上;二是來自外部的力量,這個力量(liàng)也(yě)有兩個方麵,在衝頭與下(xià)模入子切離時,衝頭表(biǎo)麵與原材料(及廢料)緊密貼合在
一起與下模入子組成一個封閉的(de)空間產生一個(gè)真空狀態(tài),當衝頭上升(shēng)的時候,破壞這一個真空狀(zhuàng)態因此在空氣的負(fù)壓的作用誘使廢料與衝頭一起上升產生廢(fèi)料上揚的現象(xiàng);其次,在一般衝壓過程中,在下模入(rù)子裏(lǐ)麵都有廢料重疊的現象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本身的內力(反彈力)也會(huì)促使新廢料上揚。所以當衝壓(yā)速度非常低,而且無廢料積(jī)料的現象存在的進候,廢料類的浮料現象很少(shǎo)發生。這也是其原由之(zhī)一。
2、廢屑上揚(yáng)之浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種情況,一(yī)是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一(yī)是衝頭或模具的其(qí)它(tā)部分與原材(cái)料的不(bú)正常刮傷或撞傷造成細小廢料(liào),這最主要是(shì)由(yóu)於衝頭在需要對原材料作出(chū)過度作用時而(ér)沒有(yǒu)相對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前(qián)已經做了表麵處(chù)理,而表麵處理層與材料本身還是存在一定的(de)非結構融合性的現象而會使材料的邊緣分(fèn)離脫(tuō)落;還有(yǒu)一種是由於(yú)模具設計的不合理(lǐ),存在二次衝切(重切)或者過小廢料(liào)切削,一般來說衝切的寬(kuān)度(dù)不應該小於1/3材料(liào)的厚度,這些過小的(de)切削廢料容易與主體大廢料脫離或由於(yú)硬(yìng)化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚(yáng)的原因
廢粉(fěn)是原材料結構性原因造成的,前麵有說過是鋁基與黃(huáng)銅基材料(liào)容易發生這種(zhǒng)狀況。對於原材料(liào)來說是(shì)沒有辦法,而形成這種的原因是衝頭或入子(zǐ)的表麵有粗糙度存在也就是說在一定放大(dà)的程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一(yī)樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢(fèi)料浮料之對策
通過以上(shàng)兩(liǎng)則的現象與形成原因,因此可以分析(xī)出模具的對策。先對每一種廢料(liào)浮(fú)料的方法來(lái)做一下說明(míng)。
A、排料設計不當之引起的浮料
這種(zhǒng)浮料最主要出現在排料的(de)過程中,大多數產生了比較(jiào)簡單的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這(zhè)個時(shí)候一(yī)般應該在設計時候故意做成工藝(yì)缺(quē)口,如梯形(xíng)、燕尾形。使簡單的衝切形狀複(fù)雜,加大廢料的(de)摩擦力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓(yuán)孔、方孔等。這種(zhǒng)情況下(xià)從廢料浮料形成原(yuán)因著(zhe)手(shǒu),一是改變反彈方向(xiàng),二是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料(liào)變形,使材料內部與(yǔ)外部的反彈力降低,二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨(mó)一個小的凸台,其作用與斜麵一(yī)樣,不過這種方(fāng)法對圓孔比較有效一些。3、當(dāng)切離邊(biān)為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓的時候可以先做一個有點(diǎn)折(shé)彎的動作使廢料向(xiàng)下變形有利於廢(fèi)料落料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可(kě)以用銼(cuò)刀或電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於所有有可(kě)能或(huò)者產生浮(fú)料的衝切形狀
上麵B種方法(fǎ)(大多數是鉗工加工的)有時候並不是可以完全解決問題的(de)時,這時應該從設計上靠考慮(lǜ)加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易(yì)發生浮料(liào)的衝頭(tóu)裏加(jiā)裝頂料針與彈簧,在分模的時候利用頂料針(zhēn)把廢料頂(dǐng)在下模入子裏(lǐ)。這種方法適合衝切形裝比(bǐ)較大而原材料比較厚的場合(hé)。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離形狀(zhuàng)麵,但是在衝切形狀麵靠近送(sòng)料一(yī)端故意做成一(yī)個如(rú)三角形等異形凹坑而另一個切邊按正常邊設計(jì),這樣在一步衝切的時候,需要(yào)切離邊由於有凹坑而會多出微小三角形的凸起而大於(實際上是超(chāo)出)另一個(gè)切離邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形成衝切效果,多出來的三角(jiǎo)邊就會(huì)被拉進下模入子而(ér)強力(lì)抵住下模入子增大摩擦(cā)力從而防止反彈或抵止真空吸料。
3、下模入(rù)子孔邊作對稱擠壓點
通(tōng)常(cháng)在設計下模入子的時候會與(yǔ)衝頭對(duì)等(děng)間隙配合,而為了防(fáng)止浮(fú)料,在下模入子做出1對或2對對稱點分別小於衝壓間隙1/2左右(yòu),這樣在衝切(qiē)廢料的時候由於小間(jiān)隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏,這種文法可以且放電(diàn)加瘤或者線割方式來完(wán)成。
4、把下模入子做成無(wú)直(zhí)邊形
這(zhè)種方法比較適合薄材料。一般在設計下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是(shì)沒有直邊(biān)直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙越小,而越往(wǎng)下間隙越(yuè)大也就不容(róng)易向上跑料反彈了。
5、把(bǎ)下模入子留用3mm切離直邊(biān)餘下部(bù)分用放(fàng)電的方法把落料部分加大使廢(fèi)料無積累,加長衝切衝頭的長度。每一次(cì)衝切都把廢料衝離到落料區,使廢料不可能向上浮料。
6、衝(chōng)頭(tóu)如(rú)加裝頂(dǐng)針(zhēn)一樣(yàng)加吹氣孔與吹氣裝(zhuāng)置(zhì)。由於吹氣裝置可以和衝床聯動控製吹氣的(de)時間(jiān),因此(cǐ)可以適用較薄材料上(shàng),這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板(bǎn)加吹氣槽
這(zhè)一種與(yǔ)衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在需(xū)要(yào)吹氣的落料孔鑽向下45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔(kǒng)不通(切(qiē)記這一點),利用空氣住(zhù)下吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸下去。這種方(fāng)法(fǎ)適用(yòng)薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外(wài)吸(xī)力吸廢(fèi)料
方法是在下模(mó)模座下再增加一塊下模輔助板把所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在(zài)輔助板上做成一個大落料框,焊上(shàng)一個類似漏鬥的料管,然後(hòu)用(yòng)工業吸料器的(de)連接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料都(dōu)吸入工業吸料器(qì)裏;什麽廢料廢屑通(tōng)通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極(jí)薄材料0.10以(yǐ)下簡單形狀防浮(fú)
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的(de)方法(fǎ)不是十分合適,如頂針頂料、下模做凸(tū)點、工業(yè)吸料器等。
對(duì)於這種材料來說,一般是把(bǎ)下模入子設計成8-12'無直身,然後通過試模測(cè)試出哪些下模入(rù)子容易跳屑。再把(bǎ)模具拆下來,用長細頂(dǐng)針加金剛粉(鑽石(shí)膏(gāo))小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點(diǎn)。這種方法很管用的(de),不過需要鉗工水平很高。
[廢屑浮料(liào)之對策]
廢悄浮料最主要是由於設(shè)計的不合理或者材料本身的原因造成的。
1、設(shè)計不合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡量避免有重切(qiē)、過切現象。由於五金模具一般都是用CAD來做(zuò)設計的,在做一些工序的時候沒有照顧好前麵的工序已經有半加工。