浮料現象(xiàng)在五金衝壓模具中是一種常見的不良之現(xiàn)象,浮料產生的原因是多種的(de),因(yīn)此其解決方法也是多樣的。有的廢料是由於模具設計不良(liáng)產生(shēng)的,有的是由(yóu)於原材料不良造成的(de),有(yǒu)的是(shì)因為衝壓操作者造成的。需作出一個有效(xiào)的快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及(jí)原因。下麵以鄙人在(zài)五金模具設計之中的(de)經驗與各(gè)位朋友分(fèn)享與交流,有不當或不足之外請指教。
一、浮(fú)料之種(zhǒng)類
今天先講浮料之種類,對於浮料來說,本人依據其大小與形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚(yáng)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(dà)小一(yī)般情況下(xià)與下模刀口形(xíng)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(de)時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使(shǐ)產品之導正針斷裂,還(hái)有可能使模板(bǎn)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(pǐn)或是非(fēi)整體廢料。其(qí)大小相對比較小,像產品之(zhī)毛邊(毛刺)脫落形成;衝切(qiē)廢料細絲等。出現這種情(qíng)況時反映在產品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的(de)現象。這(zhè)種情況最主要是對產品造成不良,但這種情況在模具生產是最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象(xiàng)
廢粉是指單一工序中因衝頭與產品之間的摩擦產生(shēng)的微細粉屑。這種現象在產生初期肉眼一般難以發現,隻(zhī)有當積累一種程度時(shí),衝頭與入仔發生顏色變化時(shí)才容易辨(biàn)別。當廢粉達到一定(dìng)程度時,容易造成衝(chōng)頭斷裂或者入模入子崩裂。最(zuì)容易發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
廢料上揚的原因首先來分析一下力(lì)的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同,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(qiē)離以後由於材(cái)料的塑性或者說彈性(xìng)變(biàn)形的存在其會恢複組織結(jié)構,換句話說(shuō)其在無(wú)約束實際形狀應該大於下模刀(dāo)口形狀,這也(yě)是為什麽當把廢(fèi)料(liào)從入子裏麵取(qǔ)出來的後再也不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子(zǐ)裏去的原(yuán)因。如(rú)果促使廢料上揚應該有一個往上的力量而且大於該摩擦(cā)力及張力總和。這個力(lì)量有可(kě)能來自兩個方向,一是廢料(liào)材料本身存在的張力或(huò)彈力,由於廢料在衝切的過程中有(yǒu)折曲(簡單說)塑形變形,因此當(dāng)衝頭脫離它時,其內部(bù)的張力會有一個反彈的力量,或(huò)許是向下(xià)或許是向上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與(yǔ)下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料)緊(jǐn)密貼合在(zài)
一起與下模入子組成一個封閉的空間產生一個(gè)真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一(yī)個真空狀態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝(chōng)頭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現象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本身的內力(反(fǎn)彈力)也(yě)會促(cù)使新廢料上揚。所以當衝壓速度非(fēi)常低,而且無廢料積料的現象存在(zài)的進(jìn)候,廢(fèi)料類的浮料現象很(hěn)少(shǎo)發生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產(chǎn)生的?它有幾種(zhǒng)情況,一(yī)是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它(tā)部分與原材料的(de)不正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主(zhǔ)要是由於衝頭在需要對原材料作出過度作用時而沒有(yǒu)相對應的結構;三是由於原材(cái)料在衝壓之前已經做了表麵處理,而表(biǎo)麵處理層與材料本身還是存在一定的非結構融合性的現象而會使材(cái)料(liào)的邊緣(yuán)分離脫落;還有一種(zhǒng)是由於模具設計的不合理,存在二次衝(chōng)切(重切)或者過小廢料切(qiē)削,一般來說衝切(qiē)的寬度不(bú)應該小於1/3材料的厚度,這些過小(xiǎo)的切削廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷(duàn)形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因(yīn)
廢粉是(shì)原材料結構性原(yuán)因造成的,前麵有說過是鋁基與黃(huáng)銅基(jī)材料容易發生這種狀(zhuàng)況。對於原材(cái)料(liào)來說是沒有辦法,而(ér)形成這種的(de)原因是衝頭(tóu)或入子的表(biǎo)麵有(yǒu)粗糙度存在也就是說在一定放大的程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一(yī)樣)產生廢(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(yīn),因此可以分析出模具的對策。先對每一種廢料浮料的方法來(lái)做一(yī)下說明。
A、排料(liào)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(le)比較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這個時候一般應該在設計時候故意做成工藝缺口,如(rú)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真空吸料。
B、衝切(qiē)孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況(kuàng)下從廢(fèi)料浮料(liào)形成(chéng)原因著手,一是改(gǎi)變反彈方向,二是減少真空麵積(jī)。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形(xíng),使材料內部與外部的反彈力降低(dī),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凸台,其作(zuò)用與(yǔ)斜麵一樣,不過這(zhè)種方法對圓孔(kǒng)比較(jiào)有效一些。3、當(dāng)切離邊為三邊或兩邊(biān)時,不需切離的衝頭邊(biān)做成一定的(de)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(xiàng)下變形有利於廢(fèi)料落料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可(kě)以用銼刀或電磨(mó)加工,增加(jiā)空氣量而減少真空量。
C、對於所有有可能或者產生浮料(liào)的衝切形狀(zhuàng)
上(shàng)麵B種方法(大多數是鉗工加工的(de))有時候並不是可以完全解決問題的(de)時(shí),這時應該從(cóng)設計上靠考慮加(jiā)以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生浮料的(de)衝頭裏加裝頂料針(zhēn)與彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材(cái)料比較(jiào)厚的場合。
2、下模(mó)入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的(de)正常步距應該(gāi)是等於(yú)衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠(kào)近(jìn)送料一端(duān)故意做成一個如(rú)三角形等異形凹坑而另一個切邊按(àn)正常邊設計,這樣在一步(bù)衝切的時候,需要切離邊由於有(yǒu)凹坑而會多出微小三角形的凸起而大(dà)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(chù)理不形成衝切效果,多出來的三角邊就會被拉(lā)進下(xià)模入子而強力(lì)抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈或抵止真(zhēn)空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓(yā)點
通常在設計下模入子的時候會與衝頭對等間隙配合,而為了防(fáng)止(zhǐ)浮料,在下模入子(zǐ)做出1對或2對對稱點分(fèn)別小於衝壓(yā)間隙1/2左右,這樣在衝切廢料(liào)的時候由於小間隙衝壓而把廢(fèi)料(liào)卡住在下模入子裏,這種文法可以且放電加瘤或者線(xiàn)割方式(shì)來完(wán)成。
4、把下模入(rù)子做(zuò)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(刀口(kǒu))的(de)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,因此廢料是越向上間隙越小,而越往下間隙越大也就(jiù)不容易(yì)向上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離直(zhí)邊(biān)餘下部分用放電的方法把(bǎ)落料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝(chōng)頭的長度。每一(yī)次衝切都把廢料衝離到落料區,使(shǐ)廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加(jiā)吹氣孔與吹(chuī)氣裝置。由於吹氣(qì)裝置(zhì)可以和衝床聯動控製吹氣的(de)時間(jiān),因此可以適用較(jiào)薄(báo)材料上,這一(yī)點(diǎn)是頂針防(fáng)浮料無法比擬的。
7、下(xià)模或(huò)下模墊板加吹氣槽
這(zhè)一種與(yǔ)衝頭吹氣原理相(xiàng)似又有不同,具體做法是在下模(mó)墊板做出氣道,然後在需要吹氣的(de)落料孔鑽向(xiàng)下45的斜孔貫穿落料(liào)孔,而氣道與(yǔ)落料孔不通(切記(jì)這一點),利用(yòng)空氣住(zhù)下吹的時候形成一個(gè)負壓(yā)空(kōng)間把廢料吸下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采(cǎi)用外吸力吸廢料
方法是在下模模(mó)座下再增加一(yī)塊下模輔助板(bǎn)把(bǎ)所有有可能甚至所(suǒ)有衝切部位的落料孔在(zài)輔助板(bǎn)上做成一個大落(luò)料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後用工業吸(xī)料器的連接(jiē)在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料(liào)都吸入工業吸料器裏;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
由於極薄材料的衝(chōng)壓間隙較小,上麵一些防止廢(fèi)料浮料(liào)的方法不是十分合(hé)適,如頂針頂料、下模做凸點(diǎn)、工業吸料器等。
對於這種(zhǒng)材料來說,一般是把下模入子(zǐ)設計成8-12'無直身(shēn),然後通過試模測試出哪些下模入(rù)子容(róng)易跳屑。再把模具拆下來,用長(zhǎng)細頂針加金剛粉(鑽(zuàn)石膏)小心在下模入(rù)子做成幾個對稱粗糙點(diǎn)。這種方法很管用的,不(bú)過需要鉗工水平很高(gāo)。
[廢屑浮料之對策]
廢悄(qiāo)浮料最主要是由於(yú)設計(jì)的不合理或者材料本身(shēn)的原因造成(chéng)的。
1、設計不合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡(jìn)量避免(miǎn)有重切、過切現(xiàn)象。由於(yú)五金模具(jù)一般都是用CAD來做設計(jì)的,在做一些工序的時候沒有照顧好前(qián)麵的工(gōng)序已經有半(bàn)加工。