一站式精密五金件(jiàn)加(jiā)工製造
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浮料現象在五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,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料是由於模具設計不良產生的,有的是由於原材料不良(liáng)造成的,有的是因為衝壓(yā)操作者造成的。需作出一個有(yǒu)效的快速的解(jiě)決方案時,應(yīng)先仔細(xì)研究其種類及原因。下麵以鄙人(rén)在五(wǔ)金模具設計之中的經驗與各位朋友分享與交流,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,本人依據其大小與形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在(zài)單(dān)一衝切(成型)工序(xù)中脫離產品之部分。其大小(xiǎo)一般情況下(xià)與下模(mó)刀口形狀相(xiàng)同(tóng)。其麵積與危害在三種現象中(zhōng)是最大的。當這種(zhǒng)現象出現的(de)時候有可能使(shǐ)衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可(kě)能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一工序中產(chǎn)生的非整體產品或是非整體廢料。其大小相對比較小,像產品之(zhī)毛邊(毛刺)脫落形成(chéng);衝切廢料細絲等。出現(xiàn)這種情況時反映在產品出現擦傷(shāng)、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況最(zuì)主要是對產品造成不良,但這種情況在模具生產是(shì)最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一(yī)工序中因衝頭與產品之間的摩擦產生的微(wēi)細粉屑。這種現象在產(chǎn)生初期肉眼一般難以發現,隻有當積(jī)累一種程度時,衝頭與(yǔ)入仔發生(shēng)顏色變(biàn)化時才容易辨(biàn)別。當廢粉達到一定程度時,容易造成衝頭斷裂或者入(rù)模入(rù)子崩裂。最容易發生在(zài)黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之(zhī)原因
1、廢料上揚之浮料(liào)
廢料上揚(yáng)的原(yuán)因首先來分析一下力的來源,廢(fèi)料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同,因(yīn)此,廢料(liào)在模具的入子內應該有一定的(de)摩(mó)擦力存在,從(cóng)衝切的原理上來說,廢料在(zài)切離以後由於材(cái)料的塑性或者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句話說其(qí)在無約束實際形狀應(yīng)該大於下模刀口(kǒu)形狀,這也是為(wéi)什麽當把廢料從入子(zǐ)裏麵取出來的後再也不能輕鬆的把廢料再填充到下模入(rù)子裏去(qù)的原(yuán)因(yīn)。如果促使(shǐ)廢料上(shàng)揚應該有一(yī)個往上的(de)力量而且大於該摩擦力及張力總(zǒng)和。這個力量有可能來自兩個方向,一(yī)是廢料材(cái)料本身存在的張力或彈力(lì),由於廢料在衝切的過(guò)程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此(cǐ)當衝(chōng)頭脫(tuō)離它時,其內部(bù)的張力會有一個反彈的(de)力量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與下(xià)模(mó)入子切離時(shí),衝頭表麵與原材料(及(jí)廢料)緊密貼合在
一起與下模入子組成(chéng)一個封閉的空間產生一個真(zhēn)空狀態,當衝頭上升的時(shí)候,破壞這一個(gè)真空狀(zhuàng)態因此在空(kōng)氣的負壓的作用誘使廢料(liào)與衝頭一起上升產生廢料上揚的現象;其次,在一般(bān)衝壓過程中,在下模入子裏麵都有廢料重疊的現象,當最新一片(piàn)廢料加入時,其它的廢料本(běn)身的內力(反彈力)也會促使新廢料上揚。所以當衝壓速度非(fēi)常低,而且無廢料積料的現象存在的進候,廢料類(lèi)的浮料現象很少發生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產生(shēng)的?它有幾種情況,一是產(chǎn)品(pǐn)或廢(fèi)料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落(luò);一是(shì)衝頭或模具的(de)其它部分與原材料的不正常刮(guā)傷或(huò)撞傷造成細小廢料,這最主要是由於衝頭在需要(yào)對原材(cái)料作出過度作用時而沒有相對應的(de)結構;三是(shì)由於原材料在衝壓之前已經做了表麵處理,而表麵處(chù)理層與(yǔ)材料本身還是存在一定的非結構融合性的現象而會使材料的邊(biān)緣分離脫落;還有一種是由於模具設計的不合理,存(cún)在(zài)二次衝切(重切)或者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不應該小(xiǎo)於1/3材料的厚度(dù),這些過小的切削廢(fèi)料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上(shàng)揚的原因
廢粉是原材料結構性(xìng)原因造成的,前麵有說過是鋁基與黃(huáng)銅基材料容易發生這種狀況。對於原材料來說是沒有(yǒu)辦法,而形成這種的原因是衝頭或入子的表麵有粗(cū)糙度存在也就是說在一定放大的(de)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(cā)原(yuán)材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的現象與形成原因,因(yīn)此可以分析出模具的對策。先對每一種廢料浮料的(de)方法來做一下說(shuō)明。
A、排料設計不當之引起(qǐ)的(de)浮料
這種(zhǒng)浮料最主要出現在排料的過(guò)程中,大多數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這個時候(hòu)一般應該在設計時候故意做成工藝(yì)缺口,如梯形、燕尾形。使簡(jiǎn)單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈(dàn)與真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這(zhè)種情況下從廢料浮料形成原(yuán)因(yīn)著手,一是改變反彈方向,二是減少真空麵積。常有的方(fāng)法如,1、把衝頭(tóu)磨成單邊(biān)斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部與外部的反彈力降低,二(èr)是降低了真空麵積(jī)。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小的凸台,其作(zuò)用與斜麵一樣(yàng),不過這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切離邊(biān)為三邊或兩(liǎng)邊時,不需切離的衝頭邊做成一定的台(tái)階,這樣在衝壓的(de)時(shí)候可以先做(zuò)一個有點折彎的動作使廢料向下變形有利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵(miàn)做成波紋形或者說粗糙麵(miàn),可以(yǐ)用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於所有有可能或者產生浮料(liào)的衝切(qiē)形狀
上麵B種方法(大多數是鉗工加工的)有時候並不是可以完全解決問題的時,這(zhè)時應該從設計上靠考慮加以解(jiě)決
1、衝切衝頭(tóu)裏加頂料針
在容(róng)易發生浮料的衝頭裏加裝頂(dǐng)料(liào)針與彈簧,在分(fèn)模的時(shí)候利用頂料針(zhēn)把廢料頂在下模入子裏。這種方法適(shì)合衝切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角(jiǎo)凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一(yī)端故意做成(chéng)一個如三角形等異形凹坑而另(lìng)一個切邊按正常邊設計,這樣在一(yī)步衝(chōng)切的時候,需要切離邊由於有凹坑而會多出微(wēi)小三角形的凸起而大於(實際上是超出)另一個切離邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形成衝切效果(guǒ),多(duō)出來的三角邊就會被拉進下模(mó)入(rù)子而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈或抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設計(jì)下模入子的時候(hòu)會與衝頭對(duì)等間隙配合,而為了防(fáng)止浮料,在下(xià)模(mó)入子做出1對或2對對(duì)稱點分別小於衝壓(yā)間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏(lǐ),這種文法可以且放(fàng)電加瘤或者線割方式來完成。
4、把下(xià)模入子做成無(wú)直邊形
這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(fāng)法是沒有直邊直接做成8-15'斜(xié)度,因此廢料是越向上間隙越小,而(ér)越往下間隙越(yuè)大也就不容易(yì)向上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離(lí)直邊餘下部分(fèn)用放電的(de)方法把落料部分加大使廢料無積(jī)累,加長衝切衝頭(tóu)的長度。每一次衝切(qiē)都把廢料衝離到落料區,使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加(jiā)吹氣孔(kǒng)與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和(hé)衝(chōng)床聯動控製吹氣(qì)的時(shí)間,因此可以適用(yòng)較薄材料上,這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽(cáo)
這一(yī)種與衝頭吹(chuī)氣原理相似又有(yǒu)不同,具體做法是在下模(mó)墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落(luò)料孔鑽向下45的(de)斜孔貫穿落料孔(kǒng),而氣道與落料孔不通(tōng)(切記這一(yī)點),利用空氣住下吹的時候(hòu)形成一個負壓空間把廢料吸下去。這種(zhǒng)方法適用薄材料。
8、采用(yòng)外吸力吸廢料
方(fāng)法是在下模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輔助板上做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料都吸(xī)入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進(jìn)去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止(zhǐ)廢料浮料的方法不(bú)是十分合(hé)適,如頂針頂料、下模做凸點(diǎn)、工業吸料器等。
對於這種材料來說,一般是把下模(mó)入子設計成8-12'無直身,然後通過試模測試出哪(nǎ)些下模入(rù)子容(róng)易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加金剛粉(鑽(zuàn)石膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管(guǎn)用的,不過需要(yào)鉗工水平(píng)很高。
廢悄浮料最主要是由於設計的不(bú)合理或者材料(liào)本身(shēn)的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在衝切(qiē)工序(xù)排樣的時候盡量(liàng)避免有重切、過切現(xiàn)象。由於五金模具一般都是用CAD來做設計(jì)的,在做一(yī)些工序的時候沒有照顧好前麵的工(gōng)序已經有(yǒu)半加工。