浮料現象(xiàng)在(zài)五金衝壓模(mó)具(jù)中是一種常見的不良(liáng)之現象,浮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造成的,有的是(shì)因為衝壓操作者造成的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研(yán)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(wèi)朋友分享與(yǔ)交流,有不當或不足之外請指教。
一、浮料之種類
今天先(xiān)講浮料(liào)之種類,對於(yú)浮料來說,本人依據其大小與(yǔ)形成因素把其分為三種
1、廢(fèi)料之上揚現象
廢料是指在(zài)單一衝切(成型)工序中脫(tuō)離產品之部分。其大小一般情(qíng)況下與下模刀口(kǒu)形狀相同。其麵積(jī)與危害(hài)在三種現象中是最大的。當這種現象出現的時候有可能使(shǐ)衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針(zhēn)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(yī)工序中產生的非整體產品或是非(fēi)整體廢料。其大小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出現這種情(qíng)況時反映在產品出現(xiàn)擦傷、刮傷、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)情況在模具生產是最為常見也(yě)是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是(shì)指單一工序(xù)中因衝頭與產品之間(jiān)的摩擦(cā)產(chǎn)生的(de)微細粉屑。這種現象在產生初期肉眼一(yī)般(bān)難以發現,隻有當積累一種程度時(shí),衝頭與入仔(zǎi)發生顏色變化時才容易辨(biàn)別。當廢粉達(dá)到一定程度時,容易造成衝頭斷裂或者入模入子崩裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚(yáng)之浮料
廢料上揚的原因首(shǒu)先來分析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭(tóu)或下模刀口的形狀相同,因(yīn)此(cǐ),廢料在(zài)模具的入(rù)子內應該有一定(dìng)的摩擦力存在,從衝切的(de)原理上來說,廢料在切(qiē)離以後由於材料的塑性或者說彈性(xìng)變形的存(cún)在其會(huì)恢複(fù)組織結構,換(huàn)句(jù)話說其在無約束實際形狀應該大(dà)於下模刀口形(xíng)狀(zhuàng),這也是為什麽(me)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(yīn)。如果促使廢(fèi)料上揚應該有一個往上的力量而且大於該摩擦力及張力(lì)總和。這個力量有可能來自兩個方向,一是廢料材(cái)料本身存在的張力或彈力,由(yóu)於廢(fèi)料在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形(xíng)變形,因此(cǐ)當(dāng)衝頭脫(tuō)離它時,其內(nèi)部的張力會有一個反彈的力量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的力量,這個力(lì)量也有兩個方麵,在衝(chōng)頭與下模入子切(qiē)離時,衝頭表麵與原(yuán)材料(及廢料)緊密貼合在
一起與下模入子組成一個(gè)封閉的(de)空間產生一個真空(kōng)狀態,當衝(chōng)頭上升(shēng)的時候,破壞這(zhè)一個真空狀態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝頭(tóu)一起上升產(chǎn)生廢料上揚的現象;其次,在一般衝壓過程中,在下模入子裏(lǐ)麵都(dōu)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(lì)(反彈力)也會(huì)促使新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無廢料(liào)積料的現象存在的進候,廢料(liào)類的浮料現象(xiàng)很少(shǎo)發生。這也是其(qí)原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢(fèi)屑是如何產生的?它有幾種情(qíng)況,一是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模(mó)具的其它部(bù)分與原材料的(de)不正常刮傷或(huò)撞傷造成細小廢料,這最主要(yào)是由於衝頭在需要對原材(cái)料(liào)作出過度作用時而沒有相對應的(de)結構;三是由於原材料在衝壓之前(qián)已經做了表麵處理(lǐ),而表麵處理(lǐ)層與(yǔ)材料本身還是存在一定的非結構融合性(xìng)的現象而會使材料(liào)的邊緣分離脫落;還(hái)有一種是由於模具(jù)設計的不合理,存在二次衝切(重切(qiē))或者過小廢料切削,一般來說衝切(qiē)的寬度不應該小於1/3材料的厚度,這些(xiē)過小的切削廢料容易與主(zhǔ)體大廢料脫離或由於硬化崩斷(duàn)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(cái)料容易發生這種狀況。對於原材料來說是沒有辦法,而形成這種的原因是(shì)衝頭或(huò)入子的表(biǎo)麵有粗糙度存在也就是說在一定(dìng)放大的程度下其表(biǎo)麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料(liào)的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可以分析出模具的對策(cè)。先對(duì)每(měi)一種廢(fèi)料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設(shè)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(xíng)、較小邊異形廢料。
這個(gè)時候一般應該在設計時候故意做(zuò)成工藝缺口(kǒu),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(liào)反彈與真空吸(xī)料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓(yuán)孔、方(fāng)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、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使(shǐ)材料變形,使材料內部與外部的反(fǎn)彈力降(jiàng)低,二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的(de)時候在圓形衝頭中央磨一個小的(de)凸台,其作(zuò)用與(yǔ)斜麵一樣,不(bú)過這種方法對圓孔比較有(yǒu)效一些(xiē)。3、當(dāng)切離邊為三邊或兩邊時,不需切離的(de)衝頭(tóu)邊做成一定(dìng)的台(tái)階,這樣在衝壓的時候可以先做一個(gè)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(kě)以用銼刀或(huò)電磨加工,增加空氣量而減少真空(kōng)量。
C、對於所有有可能或者產生浮料的(de)衝(chōng)切形(xíng)狀
上麵B種(zhǒng)方(fāng)法(大多(duō)數是鉗工加工的)有時候並不是可以完全(quán)解決問題(tí)的時,這時應該從設計上靠考(kǎo)慮加以解決
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針(zhēn)與彈簧,在分模(mó)的時候利用頂料針把(bǎ)廢料頂(dǐng)在下模入子(zǐ)裏。這種方法適合衝(chōng)切(qiē)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凹坑
即本(běn)身的正常步(bù)距應該(gāi)是等(děng)於衝頭切離形狀麵(miàn),但是在衝切形狀麵靠近送料一(yī)端故意做成一個如三角形(xíng)等異形凹坑而另(lìng)一(yī)個(gè)切邊按正常邊設計,這樣在一步(bù)衝切的時(shí)候,需要(yào)切離邊(biān)由於有(yǒu)凹坑而會多出微小三角形(xíng)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(chéng)衝切效果,多出來的三角邊就會被拉進(jìn)下(xià)模入子而強力(lì)抵住(zhù)下模入子增大摩擦(cā)力從而防止反彈或抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠(jǐ)壓點
通常在設計下模入子的時(shí)候(hòu)會與衝頭對等(děng)間隙配合,而為了防止浮料,在下模入子做出(chū)1對(duì)或2對對稱點分別小於衝壓間隙1/2左右(yòu),這樣在衝切廢(fèi)料的時候由於小間隙衝(chōng)壓而把廢料卡住在下模入(rù)子裏,這種文法可以(yǐ)且放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把下模(mó)入子(zǐ)做成(chéng)無直邊形
這種方法比較適合薄材(cái)料。一般在設計下模入(rù)子(刀口)的時(shí)候都會留有(yǒu)3-5mm的(de)直邊。而這種方法是沒有直邊直接(jiē)做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間(jiān)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(xià)模入子留用3mm切離直邊(biān)餘下部分用放電的(de)方法把落料部分加大(dà)使廢料無積累,加長衝切衝(chōng)頭的長度。每(měi)一(yī)次衝切都把(bǎ)廢料衝離到落料區,使廢料不可能(néng)向上(shàng)浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與(yǔ)吹(chuī)氣裝(zhuāng)置。由於吹氣裝置(zhì)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(liào)無法比(bǐ)擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣(qì)槽
這一種與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法是在下(xià)模墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔鑽向下45的斜孔貫(guàn)穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記(jì)這一點),利用空(kōng)氣住下吹的時候形成一個(gè)負壓空間把廢料吸下去。這種(zhǒng)方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模模座下再增加一塊下模輔助板把所有(yǒu)有可能甚至所有衝切部位(wèi)的落料孔在(zài)輔助板上(shàng)做成一個大落料框,焊上(shàng)一個類似漏鬥的(de)料管,然後用工業吸料(liào)器的連接在料管上。通過吸(xī)料器的吸力把所有的廢料都吸(xī)入工業吸料器裏(lǐ);什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材(cái)料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄(báo)材料(liào)的衝(chōng)壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮(fú)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(qì)等。
對於這種(zhǒng)材料來說,一般是把下模入子設計成8-12'無直身,然後通過試(shì)模測試出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做成(chéng)幾個對稱粗糙點。這種方(fāng)法很管用(yòng)的(de),不過需要鉗工水(shuǐ)平很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮(fú)料最主要(yào)是由於設計的不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(shí)候盡量避免有重切、過(guò)切現象。由於五金模具一(yī)般都是用CAD來做設計的,在做一些工序的時候沒有照顧好(hǎo)前麵的工序已經有半加工。