浮料現(xiàn)象在五金衝(chōng)壓(yā)模具中是一種常見的不良之(zhī)現象,浮料產生的原因(yīn)是多種的,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料是由(yóu)於模具(jù)設計不(bú)良產生的,有的是由於原(yuán)材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者造成的。需作出一個(gè)有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及原因。下麵以鄙人在五金模具設計之中的經驗與各位朋友分享與交流,有不(bú)當或不足之外請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料之種(zhǒng)類,對於(yú)浮料來說,本人依據(jù)其大小與形成因素把其分為(wéi)三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝切(成型)工(gōng)序中脫離產品之部分(fèn)。其大小一般情況下與下模刀口形狀相同。其麵積與危害在三種(zhǒng)現象中是最大的。當這種現象出現的時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指(zhǐ)單一工序中產生的非整體產品(pǐn)或(huò)是非整體廢料。其大小相(xiàng)對比較小,像產品(pǐn)之毛邊(毛刺)脫落形成(chéng);衝(chōng)切(qiē)廢料細絲等。出現這種情況時反映在產品出現擦傷、刮傷(shāng)、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主要是對產品造成不良,但這種(zhǒng)情況(kuàng)在(zài)模具生產是最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指(zhǐ)單一工序中因衝頭與產(chǎn)品之間的摩擦產生的微(wēi)細粉屑。這種現象在產生初期肉眼一般(bān)難以發(fā)現,隻有當(dāng)積累一種程度時,衝頭與入(rù)仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到(dào)一定程度時,容(róng)易造成衝(chōng)頭斷裂或者入模入子崩裂(liè)。最容易發生在(zài)黃銅基與鋁基材中。
二、浮料(liào)之原因
1、廢料上揚(yáng)之浮料
廢料上揚的原因首先來分(fèn)析一下力的來源,廢料由於(yú)一般與衝頭或下(xià)模刀口的形狀相同,因此,廢料(liào)在(zài)模具的入子內應該有一定的摩擦力存(cún)在,從衝切的原理上來說,廢料在切離以後由於材料的塑性或者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句話說其在無約束實際形狀應(yīng)該大於下模刀口形狀,這也是為什麽(me)當把廢料從入(rù)子裏麵取出(chū)來的後再也不能輕鬆的把廢料再填充到下(xià)模(mó)入子裏(lǐ)去的原因。如果促使廢料上揚應該有一個往上的力量而且(qiě)大於該摩(mó)擦力及(jí)張力(lì)總和。這個(gè)力(lì)量有可能來(lái)自(zì)兩(liǎng)個方向,一是廢料材料本身存在的張力或彈力,由於廢料在(zài)衝切的過程中有折曲(簡(jiǎn)單說)塑形變形,因(yīn)此(cǐ)當衝頭脫離它時,其(qí)內部的張力會有一個(gè)反彈的(de)力量,或許是向下(xià)或許是向上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與(yǔ)原材料(及廢料)緊密貼合(hé)在(zài)
一起與下模入子組成一個封閉的空間產生一個真空狀態,當(dāng)衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀(zhuàng)態因此在空氣的負壓的作用誘(yòu)使廢(fèi)料與(yǔ)衝(chōng)頭一起上升產(chǎn)生廢料上揚的現象;其(qí)次,在一般(bān)衝壓過程(chéng)中,在下模入子裏麵都有廢(fèi)料重疊的現象(xiàng),當(dāng)最新一片廢(fèi)料加入時(shí),其它的廢料本身的內力(反(fǎn)彈力)也會(huì)促使新廢(fèi)料上揚。所以當衝壓速度(dù)非常低,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(yuán)由之一。
2、廢屑(xiè)上揚之浮料
廢屑是如何產(chǎn)生的?它有幾種情(qíng)況,一是產品或廢料(liào)的毛刺(或者稱為(wéi)毛頭)的(de)脫落;一(yī)是衝頭或模具(jù)的其它(tā)部分與原(yuán)材料的不正常刮傷或撞傷造成細小廢(fèi)料,這最主要是由(yóu)於衝頭在需要(yào)對原材料作(zuò)出過度作用時而沒有相對應的結構;三是由於原材料在(zài)衝壓之前已經做了表麵處理(lǐ),而表麵處理層(céng)與材料本身還是存在一定的非結構融合性的(de)現象而會使材料的邊緣分離脫落;還有(yǒu)一種是由於模具設計的不合理,存在二次衝(chōng)切(qiē)(重切)或者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不應該小於1/3材料的厚度(dù),這(zhè)些過小的(de)切削廢料容易與主體大廢(fèi)料脫離或(huò)由於硬化(huà)崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原(yuán)因
廢粉是原材(cái)料結構性原因造成的,前麵有說過是鋁基與黃銅基材(cái)料容易發生這種狀況。對於原(yuán)材料來說是沒有辦法,而形成這種的原(yuán)因是衝頭或入子的表(biǎo)麵有粗糙度存在也就(jiù)是(shì)說在一定放大的程度(dù)下其表麵有凹坑。當衝(chōng)頭或入(rù)子接觸(chù)原材料(liào)的時候,就會摩擦原(yuán)材料(像銼刀銼鐵(tiě)一樣(yàng))產生廢粉了。
三、浮料之(zhī)對策
1、廢料(liào)浮料之對策
通過以上兩則的現象(xiàng)與形成(chéng)原因,因此可以分析出模具的(de)對策。先對每(měi)一種廢(fèi)料浮料的方法來做一下(xià)說明。
A、排料設計(jì)不當之引起的浮(fú)料
這(zhè)種浮料最主要出現在排料的過程中,大多數(shù)產生了(le)比較簡單的衝(chōng)切形狀。如方形、較小邊(biān)異形廢料(liào)。
這個(gè)時候一般應該(gāi)在設計時候故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾形。使簡單(dān)的衝切形(xíng)狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢(fèi)料反彈與真空吸料。
B、衝切(qiē)孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況下從廢料浮料形成原因著手,一是改變反彈方向(xiàng),二是減少真(zhēn)空(kōng)麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材料內(nèi)部與外部的(de)反彈力降低,二(èr)是降低了真空麵積。2、還可在(zài)衝圓孔的時候(hòu)在圓形(xíng)衝頭中央磨(mó)一個小(xiǎo)的凸台,其作用與斜(xié)麵一樣,不過(guò)這種方法(fǎ)對(duì)圓孔(kǒng)比較有效一些。3、當(dāng)切離(lí)邊為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭邊做(zuò)成一定的台階,這樣在衝壓的(de)時(shí)候可以先做一個有點折彎的動作使廢料向下變(biàn)形有利於廢料(liào)落料。4、把衝頭(tóu)的切(qiē)離麵做成波(bō)紋形或(huò)者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,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的衝切形狀(zhuàng)
上麵B種(zhǒng)方法(大多數是鉗工加工的(de))有時候並不是可以(yǐ)完全解決問題的時,這時應該從設計上靠考慮加以解(jiě)決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容(róng)易發生浮料的衝(chōng)頭裏加裝頂料針(zhēn)與彈簧(huáng),在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入(rù)子裏(lǐ)。這種方法適合衝切形裝(zhuāng)比較大而原材料比(bǐ)較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑(kēng)
即(jí)本身的正常步距應該是等於衝頭切離形狀麵(miàn),但是在衝切形(xíng)狀麵靠近送料(liào)一端故意做(zuò)成一個如三角形等異形凹坑(kēng)而另(lìng)一個切(qiē)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小(xiǎo)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,多出來的三角邊(biān)就會被(bèi)拉進下模入(rù)子而強力抵住下模入(rù)子增大摩(mó)擦力從而防止反彈或抵止真空吸料。
3、下模入子孔(kǒng)邊作對稱擠壓點
通常(cháng)在設計下模入子的時候會與衝頭對等間(jiān)隙配合,而為了防止浮料,在(zài)下模(mó)入子做出1對或2對對稱點分別小於衝壓間隙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(rù)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(rù)子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在(zài)設計下模入子(刀口)的時候都會(huì)留有3-5mm的(de)直邊。而這種方法是沒有直邊直(zhí)接做成8-15'斜度,因此廢(fèi)料是越向上間隙越小,而越往下間隙越大也就不容易向上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離(lí)直邊餘下部(bù)分用放電的(de)方法把落料部分加大使廢(fèi)料無積累,加長衝切衝頭(tóu)的長度。每一(yī)次衝切都把廢(fèi)料衝離到落料區,使廢料不可(kě)能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置(zhì)。由於(yú)吹氣裝置可以和衝床聯動控製吹氣的時(shí)間,因此可以適用較薄材料上,這一點是頂針防浮(fú)料無法比擬的。
7、下模或下模墊板(bǎn)加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣原(yuán)理相似又有不同,具體做法是在下(xià)模(mó)墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔鑽向下45的斜孔貫(guàn)穿落料孔,而氣道與落(luò)料孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸(xī)下去。這種(zhǒng)方法適用薄材(cái)料。
8、采用(yòng)外吸力(lì)吸廢料
方法是在下模模座下再增加一塊下模輔助板把所有有(yǒu)可能甚(shèn)至所有衝切部位的落料孔在(zài)輔助(zhù)板上做成一個(gè)大落料框(kuàng),焊上一個類似漏鬥的料管,然後(hòu)用工業(yè)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入工業(yè)吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下(xià)簡單形(xíng)狀(zhuàng)防浮
由於極薄材(cái)料的衝壓間隙較(jiào)小,上(shàng)麵一些防止廢(fèi)料浮料的方法不是十分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對(duì)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(rán)後通過試模測試(shì)出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針(zhēn)加金剛粉(鑽石膏)小心(xīn)在下模入子做(zuò)成幾個對稱粗糙點(diǎn)。這種方法很管用的,不過需要鉗工水(shuǐ)平很高。
廢悄(qiāo)浮料最主要是由於設(shè)計的不(bú)合理或者材料本身的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡量避免有重切、過切現象。由於五(wǔ)金模(mó)具一般都是用CAD來做設計的(de),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。