浮料現象在五金(jīn)衝壓模具中是一種常見的不良之現(xiàn)象,浮料(liào)產生的原(yuán)因(yīn)是多種的,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料(liào)是由於模具設(shè)計不良產生(shēng)的(de),有的是由於原材料不良(liáng)造成的,有的是(shì)因為(wéi)衝壓操作者造(zào)成的。需作(zuò)出一個有效的(de)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(rén)在五金模(mó)具設計之中的經驗與各位朋(péng)友分享與(yǔ)交流,有不當或不足(zú)之外請指教。
一、浮料之種類
今天先(xiān)講浮料之種類,對於浮料來說,本人依(yī)據其大小與形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚現(xiàn)象
廢料是指在(zài)單一衝切(成型)工序中脫離產(chǎn)品之部分。其大小一般情況下(xià)與下模刀口形狀相同。其麵積與危害在三種現象中是最大的。當這種現象出(chū)現的時候有可(kě)能使衝頭或刀(dāo)口崩裂甚至崩斷,有可能使(shǐ)產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢(fèi)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(tǐ)廢(fèi)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(xì)絲等。出現這種情況時(shí)反映在產品出現擦傷、刮(guā)傷、凹坑或(huò)凹痕的現象。這種情況(kuàng)最主(zhǔ)要是對產品(pǐn)造成(chéng)不良,但這種情況在(zài)模具生產是(shì)最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉(fěn)是指單一工序中因衝頭與產品之間的摩擦產生的微細粉屑。這種(zhǒng)現象在產生初期肉眼一般難以發現(xiàn),隻有(yǒu)當積累一種程度時,衝頭與入仔發生顏色變(biàn)化時才容(róng)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(róng)易發生在(zài)黃銅基與鋁基材(cái)中。
二、浮(fú)料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料(liào)上揚的原因首先來分析一下力的來源,廢料(liào)由於一般與衝頭或下模(mó)刀口的形狀相同(tóng),因此,廢料在模(mó)具的入子內應該(gāi)有一定的摩擦(cā)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(biàn)形(xíng)的存在其會恢(huī)複組織結構,換句話說其在無約(yuē)束實際形狀應該大(dà)於下模刀口形狀,這也是為什(shí)麽當把廢料從入子裏(lǐ)麵取出來的後再也不能輕鬆的把(bǎ)廢料再填(tián)充到下模入子裏去的原(yuán)因。如果促使廢料上(shàng)揚應該有一個往上的力量而且大於該摩擦力及張力總和。這個力量有可能來自兩個方向,一是廢料材料本身存在的張力或彈力,由(yóu)於廢料(liào)在衝(chōng)切的過程中(zhōng)有折曲(簡(jiǎn)單說(shuō))塑形(xíng)變形,因此當(dāng)衝頭脫離它時,其內部的張力會有一個反彈(dàn)的力量,或許是向下或許是向上;二是(shì)來自外部的力量,這個力量也有兩個(gè)方麵,在衝頭與下模(mó)入子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼合在
一起與下模入(rù)子組成一個封閉的(de)空間產生一個真空狀(zhuàng)態,當(dāng)衝頭上升(shēng)的時候,破壞(huài)這一個真空狀(zhuàng)態因此(cǐ)在空氣的負(fù)壓的作用誘使(shǐ)廢料與衝頭一起(qǐ)上升產(chǎn)生廢料上揚的現象;其次,在一般衝壓過程中,在(zài)下模(mó)入子裏麵都(dōu)有廢料重疊的現象,當(dāng)最新(xīn)一(yī)片廢料加入時,其它的廢料(liào)本身的(de)內力(lì)(反彈力(lì))也會促使新廢料上揚。所以當(dāng)衝壓速度非常低(dī),而且無廢料積料的現象存在的進候,廢料類(lèi)的浮(fú)料現象很(hěn)少發(fā)生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料(liào)
廢屑是(shì)如何產生(shēng)的?它有幾種情況,一(yī)是產品或廢(fèi)料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它部分與原材料的不正常刮傷(shāng)或撞傷造成細(xì)小廢料,這最主要是由於衝(chōng)頭在需要對原材料(liào)作出過度作用(yòng)時而沒有相對應的結構;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(hé)性的現象而會使材料的邊緣分(fèn)離脫落(luò);還(hái)有(yǒu)一(yī)種是由於模(mó)具(jù)設計的不合理,存在(zài)二次(cì)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(hòu)度,這些過小的切削廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化(huà)崩斷(duàn)形成廢屑。
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(méi)有辦法,而形成這種(zhǒng)的原因是衝頭或入子(zǐ)的表麵有粗糙度存在也就是說在一定放大的程度下其表麵有凹坑。當(dāng)衝(chōng)頭或入子接(jiē)觸原材料的時候,就會摩擦原材料(liào)(像銼刀銼鐵一樣)產生(shēng)廢(fèi)粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的現(xiàn)象與形成原因,因此可以分析出模具的對策(cè)。先對每一(yī)種廢料浮料的方法來做一下(xià)說明(míng)。
A、排料設計不當(dāng)之引起的浮料
這種浮料(liào)最主要出現在排料的過程中,大多(duō)數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這個時候一般應(yīng)該在設計時候故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾形。使(shǐ)簡單的衝(chōng)切形狀(zhuàng)複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔本(běn)身是(shì)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(fāng)法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材(cái)料變形,使材料內部與外部(bù)的反彈力降低,二(èr)是降低(dī)了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小的(de)凸台,其作用與斜麵一樣,不過這種方法對圓(yuán)孔比較有效一(yī)些。3、當切離邊為三(sān)邊(biān)或兩邊時,不需(xū)切離的衝頭邊做(zuò)成一定的台階,這樣在衝壓的時候可以先做一個有(yǒu)點折彎的(de)動作使廢料向下變(biàn)形有利於廢料落料。4、把衝頭的切離(lí)麵(miàn)做成波紋形或者說粗糙麵,可以用(yòng)銼(cuò)刀或電磨加工,增加空氣(qì)量(liàng)而減少(shǎo)真空量。
C、對(duì)於(yú)所有有可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方(fāng)法(大多數是鉗(qián)工加工的)有時候並不是可(kě)以完全解決問(wèn)題的時,這時(shí)應該從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生(shēng)浮料的衝頭裏加裝(zhuāng)頂(dǐng)料針與彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適(shì)合衝切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子(zǐ)與衝頭做尖角(jiǎo)凹(āo)坑
即本身的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(yī)端故意做成一個如三角形等異形凹坑而另一個切邊按正常邊(biān)設計,這樣在一步衝(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(yuán)角處理(lǐ)不形成衝切效(xiào)果,多出來的三角邊就(jiù)會被(bèi)拉進下模入子而(ér)強力抵住下模入(rù)子增大摩擦(cā)力從而防止(zhǐ)反彈(dàn)或抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對(duì)稱擠(jǐ)壓點
通常在設計下模入子的時候會與衝頭對等間隙配合,而為了(le)防止浮料,在下模(mó)入子做出1對或2對對稱點分別小於衝壓間(jiān)隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候(hòu)由於小間隙衝壓而把廢料(liào)卡住(zhù)在(zài)下模(mó)入子裏,這種(zhǒng)文法可以且放電加瘤或者線(xiàn)割方式來完成(chéng)。
4、把下模入子做成無直邊形
這種方法(fǎ)比(bǐ)較適合(hé)薄材料。一般在設計下模入子(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(xiǎo),而越往下間(jiān)隙越大也就不容易向(xiàng)上跑料反彈了。
5、把下模入子留(liú)用3mm切離直邊餘下部分用放電的方法把落料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭(tóu)的長度。每一次衝切都把廢料衝離到落料區,使(shǐ)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(zhuāng)置。由於吹氣裝置可以和衝(chōng)床聯動控製吹氣的時間,因此可以適用較薄材料上,這一(yī)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(rán)後在需要吹氣的落料孔鑽(zuàn)向(xiàng)下(xià)45的(de)斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的時候(hòu)形成一個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(zài)增加一塊下模輔助板把所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助板上做(zuò)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連(lián)接在料管上。通過吸料(liào)器的吸力把所有(yǒu)的(de)廢料都吸入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬(hē)嗬。
9、極薄材料0.10以下簡(jiǎn)單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防(fáng)止廢料浮料的方法(fǎ)不是十分合(hé)適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材(cái)料來說,一般是把下模入子設計成8-12'無直身,然後通過(guò)試模測試出哪些下模入子容易跳屑(xiè)。再把模具拆下來,用長細頂針加金剛粉(fěn)(鑽石膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法(fǎ)很管用的,不過需要鉗工水平很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設(shè)計的不合(hé)理或者材料本身的原(yuán)因造成的。
1、設計不合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡(jìn)量避免有重切、過(guò)切現象。由於五金模具一般都是用CAD來做設(shè)計的,在(zài)做(zuò)一些工序的時候沒有照顧好前(qián)麵的(de)工序已經(jīng)有(yǒu)半加工。