浮料現象在五金衝壓模具(jù)中是一種常見的不良(liáng)之現象,浮(fú)料(liào)產生的原因是多種的(de),因(yīn)此其解決方法也是(shì)多樣的。有的廢料是由於(yú)模具設計不良產生的(de),有的是(shì)由於原材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者造(zào)成的。需作出一個有效的快(kuài)速的解決方案時,應先(xiān)仔細研究其(qí)種類及原因(yīn)。下麵(miàn)以鄙人在五金模具設計之中(zhōng)的經(jīng)驗與各位朋友(yǒu)分享與交流,有(yǒu)不當或不足之(zhī)外請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮(fú)料之種類,對於浮料來(lái)說,本(běn)人依據其大(dà)小與形成因素把其分為三種
1、廢料之(zhī)上揚現象
廢料是指在單一衝切(成型)工序中脫離產品之部分。其大小一般情(qíng)況下與下模刀口形狀相同。其(qí)麵積與危害在三種現象中是最大的。當這種現象出現的時候(hòu)有可能使衝頭或刀口(kǒu)崩裂甚(shèn)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(shì)指單一工序中產生的非整體產品或是(shì)非整體廢(fèi)料。其大(dà)小相對比較小,像產品之毛邊(毛(máo)刺)脫落形成;衝切廢料細(xì)絲等。出現這種情況時反映在產品出現擦傷、刮傷、凹坑(kēng)或凹痕的現象。這種情況(kuàng)最主要(yào)是對產品(pǐn)造成不良,但這(zhè)種(zhǒng)情況在(zài)模具生(shēng)產是最為常(cháng)見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象(xiàng)
廢粉是指單一工序中(zhōng)因衝頭與(yǔ)產品之間(jiān)的摩擦產生的微細粉屑。這種現象在產生初期(qī)肉眼一般難以發現,隻有當積(jī)累一種程(chéng)度時,衝(chōng)頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到一定程(chéng)度時,容易造成衝頭斷裂或者入模入子崩裂(liè)。最容易發(fā)生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原(yuán)因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因(yīn)首先來分析一下(xià)力的來源(yuán),廢料(liào)由於一般與衝頭或下(xià)模刀口的形狀相同,因此,廢(fèi)料在模具的入子內應該有一定的摩擦力存在,從衝切的原理上來說(shuō),廢料在切離以(yǐ)後由於材料的(de)塑性或者說(shuō)彈性變形的存在其會恢複(fù)組織結(jié)構,換句話說其在無約束(shù)實際形狀(zhuàng)應該大(dà)於(yú)下模(mó)刀口形狀,這(zhè)也是為什麽當把廢料從入子裏麵取出(chū)來的後再也(yě)不(bú)能輕鬆的把廢料(liào)再(zài)填充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料(liào)上揚應該有一(yī)個往上的力量(liàng)而且大於該摩擦(cā)力及張力總和。這個力量(liàng)有可能來自兩個方向,一是廢(fèi)料材料本身存在的張力或彈力,由於廢料在衝切(qiē)的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此當衝頭脫(tuō)離它時,其內(nèi)部的張(zhāng)力會有一個反(fǎn)彈的(de)力量,或許是(shì)向下(xià)或許是向(xiàng)上;二是來自外部的(de)力量,這個(gè)力量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表(biǎo)麵與(yǔ)原材料(及廢料)緊密貼合在
一起(qǐ)與下模入子組成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(zhè)一個(gè)真空狀態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料(liào)與衝頭一起上(shàng)升產(chǎn)生廢料上揚(yáng)的現象;其(qí)次(cì),在(zài)一般衝壓過程中(zhōng),在下模入子裏麵(miàn)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(dàn)力)也會促使新廢料上揚。所以當(dāng)衝壓速度非常低,而且無廢(fèi)料積料的(de)現象存在的進候,廢料類的浮(fú)料現象(xiàng)很少發生。這也是其原(yuán)由之一(yī)。
2、廢屑上(shàng)揚之浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種情況(kuàng),一是產品或廢料的毛刺(cì)(或者稱為毛頭(tóu))的脫落;一是衝頭或模具的其它(tā)部(bù)分與原材料的不正常刮傷(shāng)或撞傷造成細(xì)小廢料,這最(zuì)主要是由於衝頭在需要對原材料作出過度作用時而沒有相對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已(yǐ)經做了表麵(miàn)處理,而表麵處理層與材料本身(shēn)還是存在一定的非結構(gòu)融合性的現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(hé)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(qiē)削廢料容易與主體大廢(fèi)料脫離或由於硬化崩斷形(xíng)成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造(zào)成的,前麵有(yǒu)說過是鋁基與(yǔ)黃銅基材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(zhǒng)的原因是衝頭或入子的(de)表麵有粗糙度存在也就是說(shuō)在一定放大的程度下其表麵有(yǒu)凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就會(huì)摩擦原材料(像銼刀銼鐵(tiě)一(yī)樣)產生廢(fèi)粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對策
通(tōng)過以上兩則的現象(xiàng)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方法(fǎ)來做一下(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(zài)排料的過程中(zhōng),大多數產生了比較簡單的衝切形(xíng)狀。如方形、較小邊異形廢料。
這個時候一般應該在設計時候故(gù)意做成工藝缺口,如(rú)梯形(xíng)、燕尾形(xíng)。使簡單的衝切形狀複(fù)雜,加大廢料的摩擦力阻止廢(fèi)料反彈與真(zhēn)空吸(xī)料。
B、衝(chōng)切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況下(xià)從廢料浮料形成原因著手,一是改變反彈方向,二是減少(shǎo)真空麵積。常有的方法(fǎ)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)部與外部的反彈力降低,二是降低了(le)真空麵積。2、還可在衝(chōng)圓孔的時(shí)候在圓形衝頭中央(yāng)磨一個小的凸台,其作用與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切離(lí)邊為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭(tóu)邊做(zuò)成一定的(de)台階,這樣在衝壓(yā)的時候可以先做一個有點折彎的動作使(shǐ)廢料向下變形有利於廢料落料。4、把(bǎ)衝(chōng)頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨(mó)加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於所有有可能(néng)或者產生(shēng)浮料的衝切形狀
上麵B種(zhǒng)方法(fǎ)(大多數是鉗工(gōng)加工的)有時候並不(bú)是(shì)可以(yǐ)完全解決問題的時,這(zhè)時應該從設計上靠考(kǎo)慮加以解決
1、衝切衝頭(tóu)裏加頂料針
在(zài)容易發生浮料的衝頭裏(lǐ)加裝頂料針與(yǔ)彈(dàn)簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏(lǐ)。這(zhè)種(zhǒng)方法適合衝切形裝比較大而原(yuán)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(de)正常步距應該是等於衝頭(tóu)切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端故意做成一個如三角形等異形凹坑(kēng)而另一個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需要(yào)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(biān),這樣再把相對應的衝頭(tóu)做圓(yuán)角處理不形成衝切效果,多出來的(de)三角邊就會被拉進下模入子而強力抵(dǐ)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(mó)入子孔邊(biān)作對(duì)稱擠壓點
通常在設計下(xià)模入(rù)子的時候會與衝頭對等間隙配合,而(ér)為了防止浮料,在下模(mó)入子做出(chū)1對或2對對稱點分別小於衝壓間隙1/2左右,這(zhè)樣在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢料(liào)卡住在下模(mó)入子裏,這種文法可以且(qiě)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
這種方法比較適合薄材料。一般在設計下模(mó)入子(zǐ)(刀口(kǒu))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(dù),因此廢料是越向上間隙越小,而越往下間(jiān)隙越大也就不容(róng)易向上跑料反彈了(le)。
5、把下模入子(zǐ)留(liú)用3mm切離(lí)直邊餘下部分用放(fàng)電的方法把落料部分加大使廢(fèi)料無積累,加長衝切衝頭的長度(dù)。每一次衝(chōng)切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吹氣孔(kǒng)與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝床聯動控製吹氣(qì)的時間,因此可以(yǐ)適用較薄材料上,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
這一種與(yǔ)衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在需要(yào)吹氣的落料孔鑽向下45的(de)斜孔貫(guàn)穿(chuān)落料孔(kǒng),而氣(qì)道與落料(liào)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(jiān)把廢料吸下去。這(zhè)種方法(fǎ)適用薄材(cái)料。
[浮料之對策]
8、采(cǎi)用外吸力吸廢料(liào)
方法是在下模模座下再增加一塊下(xià)模輔助板把所(suǒ)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(luò)料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後用工業(yè)吸料器的(de)連接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢(fèi)料(liào)都吸入(rù)工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通(tōng)通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄(báo)材料0.10以下簡單形(xíng)狀防浮
由於極(jí)薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止(zhǐ)廢料浮料(liào)的方(fāng)法不是十分合適,如頂針(zhēn)頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對(duì)於這種材(cái)料來說,一般是把下(xià)模入子設計成8-12'無直身,然後通過試模測(cè)試出哪些下模入子容易(yì)跳屑。再把模具拆下來,用長(zhǎng)細頂針加金(jīn)剛粉(鑽(zuàn)石膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這(zhè)種方法很管(guǎn)用的,不過需要鉗工水平(píng)很高。
[廢屑(xiè)浮料之對策]
廢(fèi)悄浮料最主要是由於設計的不合理或者材料(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(lái)做設(shè)計的,在做一些工序(xù)的時候沒有照顧好前麵的工序(xù)已經(jīng)有半加工。