浮料現(xiàn)象在五金衝壓模(mó)具(jù)中是一(yī)種常見的不良之現象,浮料產(chǎn)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(yóu)於模具設計不良產生的,有的是由於(yú)原(yuán)材料不良造(zào)成的,有的是因為衝壓操作者(zhě)造成的。需作出一個(gè)有效的快(kuài)速的解決方(fāng)案時,應先仔細研究其(qí)種(zhǒng)類(lèi)及原因。下麵(miàn)以(yǐ)鄙人在五金(jīn)模具設計之中的經驗與各位朋友(yǒu)分享與交流,有不當或不足(zú)之(zhī)外請指教。
一、浮料(liào)之種類(lèi)
今天先講(jiǎng)浮料之(zhī)種類(lèi),對於(yú)浮料來說,本(běn)人依據其大小與形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚現(xiàn)象
廢料是(shì)指在單一衝切(成(chéng)型)工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(zài)三種現象中是最大的。當這種(zhǒng)現象出現的時候有可能使衝(chōng)頭(tóu)或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導(dǎo)正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一工序中產生的非整體產品或是非整體廢料。其大小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺(cì))脫落形成(chéng);衝切廢料(liào)細絲等。出現這種(zhǒng)情(qíng)況時反映在產品出現擦傷、刮傷、凹坑(kēng)或凹(āo)痕的(de)現象。這種情況最主要是對產品造成不良,但這種情(qíng)況在模具生(shēng)產是最為常見也(yě)是比較隱(yǐn)蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一工序中因衝頭與產品之間的摩擦產生的微(wēi)細粉屑。這種現象在產生初期肉眼一般難以發現,隻有當積累(lèi)一種程度(dù)時,衝頭與入仔發生顏(yán)色變化時才容易辨別。當廢粉達到一定程度時,容易造成衝頭斷裂或者入模入子崩裂。最容易發(fā)生在黃(huáng)銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口(kǒu)的形狀(zhuàng)相同,因此,廢料在模具的入子(zǐ)內應該有(yǒu)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材料的塑性或者說彈性變形(xíng)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該(gāi)大於下模刀口形狀,這也是為什麽當(dāng)把廢(fèi)料(liào)從入子裏麵取出來的後再也不能輕鬆(sōng)的把(bǎ)廢料(liào)再填(tián)充到(dào)下模入子裏去的(de)原因。如果促使廢料上揚(yáng)應該有一個往上(shàng)的力(lì)量而且大於該摩擦力及張力總(zǒng)和。這個(gè)力量有可(kě)能來自兩個方向,一是(shì)廢料材料本身(shēn)存(cún)在的張力或彈力,由於廢料在衝切的(de)過程中有折曲(簡單說(shuō))塑形變形,因(yīn)此當(dāng)衝頭脫離它時,其內部的張(zhāng)力會有一(yī)個反彈的力量(liàng),或許是向下或許是向上;二是來(lái)自外部的力量,這個力量也(yě)有兩個方麵,在衝(chōng)頭(tóu)與下模入子切離(lí)時,衝頭表麵與原(yuán)材料(及廢(fèi)料)緊密貼合在
一起與下模入子組成(chéng)一個封閉的空間產(chǎn)生一個真空狀態,當衝頭上升(shēng)的時候,破壞這一個真空狀態因(yīn)此在空氣的負壓的作用誘使(shǐ)廢料與衝頭(tóu)一起上升產生廢料上揚的現象;其次,在一般衝壓過程中,在下模入子裏麵都有廢料重疊的(de)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)也會促使新廢料上揚(yáng)。所以當衝壓速度非常低,而且無(wú)廢料積料的現象存在的進候(hòu),廢(fèi)料(liào)類的浮料(liào)現象很少發生。這也是其原由之一。
2、廢(fèi)屑上揚之浮料
廢屑是如何(hé)產生的?它有幾(jǐ)種情況,一是(shì)產品(pǐn)或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落(luò);一是(shì)衝頭或模具(jù)的其(qí)它部分與原(yuán)材料的不(bú)正常刮傷或(huò)撞傷造成細小(xiǎo)廢料,這最主要是由於衝(chōng)頭在(zài)需要對原材料作出過度作用時而沒(méi)有相對應的結構;三是由(yóu)於原材料在衝壓之前已(yǐ)經做了(le)表麵處理,而表麵處理層與材料本身還是存在一定的非結構融合性的現(xiàn)象而會使材料的邊緣分離脫落;還有一種是由於模具設計的不合理,存在二次衝切(重切)或者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不應該小於1/3材料的厚度,這些過小的切削(xuē)廢料容易與主體(tǐ)大廢料脫離或由於(yú)硬化崩斷形成廢(fèi)屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前麵有說過是鋁基與黃銅基材料容易發生這種狀況。對於(yú)原材(cái)料來說是沒有辦法,而(ér)形成這種的原因是(shì)衝(chōng)頭或入子的表麵有粗糙度存在也就是說(shuō)在一定(dìng)放(fàng)大的程(chéng)度(dù)下其表麵(miàn)有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就會摩擦(cā)原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之(zhī)對策(cè)
通過以上兩(liǎng)則的現象與形成原因,因此可以分析(xī)出模具的對策。先對每一種廢料浮料的方法來做一(yī)下(xià)說明。
A、排料設計不當之引起的浮料
這種浮料最主要出現在排料的過程中,大多數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢(fèi)料。
這(zhè)個時候一般應該在設計時候故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾形。使簡單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與(yǔ)真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
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(gǎi)變反彈方向,二是減少(shǎo)真空麵積(jī)。常有的方法如,1、把衝頭磨(mó)成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部與外部的反彈力降低,二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓(yuán)孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小的(de)凸台,其作用(yòng)與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭邊做成一定的台階(jiē),這樣在衝壓的時候(hòu)可以先做一(yī)個有點折彎的動作使廢料向下變形有利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加(jiā)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
上麵(miàn)B種方法(大多(duō)數是(shì)鉗工加工的(de))有時候並不是可以完全解決問題的時,這時應該從設計上靠考慮加(jiā)以解決
1、衝切衝頭裏加頂料(liào)針
在容易發生浮料(liào)的衝頭(tóu)裏加裝頂料(liào)針(zhēn)與彈簧,在(zài)分模的時候利(lì)用頂料針(zhēn)把廢料頂(dǐng)在下(xià)模入子(zǐ)裏(lǐ)。這種方法適合衝切形裝比較大而原材料比較厚的場(chǎng)合(hé)。
2、下(xià)模入子與衝(chōng)頭做尖角凹坑
即本身的正常步距應該是等(děng)於衝頭切離形狀麵,但(dàn)是在衝切形狀麵靠近(jìn)送(sòng)料一端(duān)故意做(zuò)成一個如三角形等異形凹坑而另(lìng)一個切邊按正(zhèng)常邊設計(jì),這樣在一(yī)步衝切的時候,需(xū)要切離邊由於有凹坑而(ér)會多出微小三(sān)角形的凸起而(ér)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(jiǎo)處理不形成衝切效果,多出來的三角邊就會(huì)被拉進下模入子而強(qiáng)力抵(dǐ)住下模入(rù)子增大(dà)摩擦力從而防(fáng)止反彈(dàn)或抵止(zhǐ)真空吸料。
3、下模入子孔(kǒng)邊作對(duì)稱擠(jǐ)壓點
通常在設計下模入子的時候會與衝頭(tóu)對等間隙配合(hé),而為了防止浮料,在下模入子做出1對或2對對稱點分別小於衝(chōng)壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時(shí)候由於小間隙(xì)衝壓而把廢料卡住在下模入子裏,這(zhè)種(zhǒng)文法可以且(qiě)放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把(bǎ)下模入子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材(cái)料。一般在設計下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此廢(fèi)料是越向上間隙越小(xiǎo),而越往下間隙越大也就(jiù)不(bú)容易向上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離直邊(biān)餘下部分用放電的方法把落料部(bù)分(fèn)加大使廢料(liào)無積累,加長衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝離到落料(liào)區,使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣(qì)孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝床聯動控製吹氣的時間,因此可以適用較薄材料上,這一點是頂針防浮料無法(fǎ)比(bǐ)擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法是在下模墊板(bǎn)做出氣道,然後在需要吹(chuī)氣的(de)落(luò)料孔鑽向下45的斜孔貫穿落料孔,而氣(qì)道與落料孔(kǒng)不通(tōng)(切記這一點),利用空氣住下(xià)吹的時候形成一個負壓空(kōng)間把(bǎ)廢料(liào)吸下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸(xī)力吸廢料
方(fāng)法是(shì)在(zài)下模模座下(xià)再(zài)增加一(yī)塊下模輔助板把所有有可能甚至(zhì)所有衝切部位的落料(liào)孔在輔助板上做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料(liào)管,然後用工業吸料器的連接在(zài)料管上。通過吸料器的(de)吸力把所有的廢料都吸入工業吸(xī)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,上麵一些防止廢料浮料(liào)的方法不(bú)是十分合適,如頂針頂料、下模(mó)做凸點、工業吸料器(qì)等。
對於這種材料來說,一般是把下(xià)模入子設(shè)計成8-12'無直身,然後通過試模測試出哪些下模入子容易跳屑(xiè)。再把模具拆下來,用長細頂針加(jiā)金剛粉(鑽石膏)小(xiǎo)心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這(zhè)種方(fāng)法很管用的,不過(guò)需要鉗工水平很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的不合(hé)理或者材料本(běn)身的原因造成的。
1、設計不合(hé)理方麵
在衝切工序(xù)排樣的(de)時候盡(jìn)量避(bì)免有重切、過切現象。由於五金模具一(yī)般都(dōu)是用CAD來做設計的,在做一些工序的時候沒有照顧(gù)好前麵的工序已經有(yǒu)半加工。