浮料現象在五金衝壓模具中是一種(zhǒng)常見(jiàn)的不良之現象,浮料產生的原因是多種的,因此其解決(jué)方法也是多樣的(de)。有的廢料是由於模具設(shè)計不良產生的,有的是由於原材料不良造(zào)成的,有的是因為衝壓操(cāo)作者造成(chéng)的。需作出一(yī)個有效的快速的解決(jué)方案時(shí),應(yīng)先仔細研究其種(zhǒng)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(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(shuō),本人依據其大小與形成因素把其分為三種
1、廢(fèi)料之上揚現象(xiàng)
廢料是指在單一衝切(成型)工(gōng)序中脫離產品之部分。其(qí)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現象中是最(zuì)大的。當這種現象(xiàng)出現的時候有可能(néng)使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正(zhèng)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(de)非整體(tǐ)產品或是非整體廢料。其大小(xiǎo)相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出現這種情況時(shí)反映在(zài)產品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種(zhǒng)情況(kuàng)最(zuì)主要(yào)是對產品造成不良(liáng),但這種情況在模具(jù)生產是最為常見(jiàn)也是比較隱蔽的。
3、廢粉(fěn)之上揚現象
廢粉是指單(dān)一工序中因衝頭與產品之間的摩擦產生的微細粉屑。這種現象在產生初期肉眼一般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達(dá)到一定程度時,容易造成衝頭斷裂或者(zhě)入模入(rù)子崩(bēng)裂。最容易發(fā)生在黃(huáng)銅基與(yǔ)鋁基材中。
二、浮料之(zhī)原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首(shǒu)先來(lái)分析(xī)一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下(xià)模刀口的形狀相同(tóng),因此,廢料在(zài)模具的入子內應該有一定的摩擦力存在,從衝切的原(yuán)理上來說,廢料在切離(lí)以後由於材料的塑性或者說彈性變形的(de)存在其會恢複組織結構,換句話說其在無約束實際形(xíng)狀應該大於下模刀(dāo)口形狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏麵取出來的後再也不能輕鬆的把廢料再填(tián)充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料上揚應該有一個往上的力量而(ér)且大於該摩擦力(lì)及張力總和。這(zhè)個力量有(yǒu)可能來(lái)自兩個方(fāng)向,一是廢料材料本身存在的張力或彈力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力(lì)會(huì)有一(yī)個反彈的力(lì)量,或許是向下或(huò)許是向上;二是來自外部的(de)力量,這個力量也有兩個(gè)方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料)緊(jǐn)密貼合在
一起與下模入子組成一個封閉的(de)空間產生一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因(yīn)此在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝(chōng)頭一(yī)起上升產生廢料上揚的現象;其次,在一(yī)般衝壓過程中,在下(xià)模入子裏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)也會促使新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而(ér)且無廢(fèi)料積(jī)料的現象存在的進候,廢料類的浮料現象很少發生。這也是(shì)其原由(yóu)之(zhī)一。
2、廢屑上揚之浮料(liào)
廢屑是如何產生的(de)?它有幾種情況(kuàng),一是產品或廢料的毛刺(或(huò)者稱為(wéi)毛頭)的(de)脫落;一是衝頭或模具(jù)的其(qí)它(tā)部分與原材料的不正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主要是由於衝頭在需要(yào)對原材料作出過度作用時而(ér)沒有相對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已經做了表麵處理,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(de)現象(xiàng)而會使材料的邊緣分(fèn)離脫落;還有一種(zhǒng)是由於模具(jù)設計的不合理,存在二次衝切(重(chóng)切)或(huò)者(zhě)過小(xiǎo)廢料切削,一般來說衝切的寬度不應該小於(yú)1/3材料的(de)厚度,這些過小的切削廢料容易與(yǔ)主體大廢料脫離或(huò)由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構(gòu)性原因造成的,前麵有說過是鋁(lǚ)基與黃銅基材料容易發生這種狀況。對於原材料(liào)來說是沒有辦法,而形成這種的原因是衝頭或入子的(de)表麵有粗糙度存在也就(jiù)是說(shuō)在一定放大的程度下其表麵有凹(āo)坑。當衝頭或入(rù)子接觸原材料的時(shí)候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一(yī)樣(yàng))產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮(fú)料之對策
通過以上兩則的現象(xiàng)與形成(chéng)原因(yīn),因此可以分析出模具的對策。先對每一種廢料浮料的(de)方法來做一下說明。
A、排(pái)料設計不當之引起的(de)浮料
這種浮料最主要出現(xiàn)在排(pái)料(liào)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(biān)異形廢料。
這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(zá),加大廢料的摩擦力阻止廢(fèi)料反彈與真空吸料。
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,一是改變反彈方向,二是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜(xié)麵或雙(shuāng)邊斜(xié)麵,這樣一可以使(shǐ)材料變形,使材料內部(bù)與外部的反彈力降低,二是降低(dī)了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭(tóu)中央(yāng)磨一個小的凸台,其作用與斜麵一樣,不過這(zhè)種(zhǒng)方法對(duì)圓孔(kǒng)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,這(zhè)樣在衝壓的時候可以先做(zuò)一個(gè)有點折彎的動(dòng)作使廢料向下變形有利於廢料落料。4、把衝頭的(de)切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於(yú)所有有可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方法(大多數是鉗(qián)工加工的)有時候並不是(shì)可以完全解決問題的時,這時應該從設計(jì)上靠考慮加以解決(jué)
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生浮料的衝頭裏加裝頂料(liào)針與彈簧,在(zài)分模(mó)的時候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適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(tóu)做(zuò)尖角凹坑
即本身的正(zhèng)常步距應該是等於衝頭切離形狀麵,但是(shì)在衝切形狀麵靠近送料一(yī)端故意做成一(yī)個如三角形等異形凹坑而另一個切邊按正(zhèng)常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需要切離邊由於有凹坑而會多出微小三角形的凸起而大於(實際上是超出)另一個切離邊,這樣再把(bǎ)相對應的衝頭做圓角處理不形成衝切效果,多出來的三角邊就會被拉進下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈(dàn)或抵止真空吸料(liào)。
3、下模入子孔邊作(zuò)對稱擠壓點(diǎn)
通常在設計下(xià)模入子的時候(hòu)會與衝頭對等間隙配合,而為了(le)防止浮料,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,這樣在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢(fèi)料卡住(zhù)在下模入子裏,這種文法(fǎ)可以且放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把下模入子做成無直邊形
這種方法比(bǐ)較適合薄材料(liào)。一(yī)般在設計下模入(rù)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(xié)度,因此廢(fèi)料是越向(xiàng)上間隙越小,而越(yuè)往下間隙越大(dà)也就不容易向上跑料反(fǎn)彈了。
5、把下模入子留用3mm切離直邊餘下部分用放電的方法把落料部分加(jiā)大使廢料無積累,加長衝(chōng)切衝頭的長(zhǎng)度。每一次衝切都把廢料衝離到落料(liào)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(kǒng)與吹氣裝置。由於吹氣裝置(zhì)可以(yǐ)和衝床聯動控製吹氣(qì)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比(bǐ)擬的。
7、下模或下(xià)模墊板加吹氣槽(cáo)
這一(yī)種與衝頭吹氣原理相似(sì)又有不同,具體做(zuò)法(fǎ)是在下模墊板做出(chū)氣道(dào),然(rán)後在需要吹氣的落(luò)料孔鑽向下45的(de)斜孔貫穿落料孔,而氣道(dào)與落料孔不(bú)通(tōng)(切記這一點),利用空氣住下吹的時候形成(chéng)一個負壓空間把廢(fèi)料吸下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸力(lì)吸廢料(liào)
方法是在下模模座下再增加一塊下(xià)模輔助板把(bǎ)所有有可能甚至所(suǒ)有衝切部位的落料孔在輔助板上做成一個大(dà)落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的(de)連接在料管上(shàng)。通過吸料器的吸力把所有的廢料(liào)都吸入工業(yè)吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進(jìn)去,保(bǎo)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(xì)較小,上麵一些防止廢料浮料的方法(fǎ)不是(shì)十分合適,如(rú)頂針頂料、下模做凸點(diǎn)、工業吸料器等。
對於這種材(cái)料來說,一般(bān)是把下模入子設計成8-12'無直身(shēn),然後通過(guò)試模測試出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用長(zhǎng)細頂(dǐng)針加金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做成幾個對(duì)稱粗糙點。這種方法(fǎ)很管用的,不過需要鉗工水平很高。
[廢屑浮料(liào)之對(duì)策]
廢悄浮料最主(zhǔ)要是(shì)由於(yú)設計的不合理或者材料本(běn)身的原(yuán)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。由於五金模具一(yī)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。