浮料現象在五金衝壓模具(jù)中是一種常(cháng)見的不良之現象(xiàng),浮料(liào)產(chǎn)生的原因(yīn)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(jì)不(bú)良(liáng)產(chǎn)生(shēng)的,有(yǒu)的是由於原材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者(zhě)造成的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種(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(yǒu)分享與交流(liú),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,本人依據其大小與形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝切(成型)工序中脫離產品之部(bù)分。其(qí)大小一般情(qíng)況下與下模刀口形(xíng)狀相同(tóng)。其麵積與(yǔ)危害(hài)在三種現象中是最大的。當(dāng)這種現象出現的時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩(bēng)斷,有可(kě)能使產品之導正針斷裂,還有可能使(shǐ)模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一工(gōng)序中產生的非(fēi)整體產品或是(shì)非(fēi)整體廢料(liào)。其大小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫(tuō)落形成;衝切廢料細絲等。出現這種情況時反映在產(chǎn)品出現擦傷、刮傷(shāng)、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主要是對產品造成不良,但這種情況在模具生產是最為常(cháng)見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚(yáng)現象
廢粉(fěn)是(shì)指單一工序中(zhōng)因衝頭與產品之間的摩擦產生的微細粉屑。這種現象(xiàng)在產生初期(qī)肉眼一般難以發現,隻(zhī)有當積(jī)累一種程度時,衝頭與入仔發生(shēng)顏色變化時才容(róng)易辨(biàn)別。當廢粉達到一定程度時,容易造成衝頭斷裂或者(zhě)入模入子崩(bēng)裂(liè)。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之(zhī)原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首先來分析一(yī)下力(lì)的(de)來源,廢料由(yóu)於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同,因此,廢料在模具的入子內應該有一定的(de)摩擦(cā)力存(cún)在,從衝切的原理上來說,廢料在切離以後由(yóu)於材料的塑(sù)性或(huò)者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句(jù)話說其在(zài)無約束實際形狀應該大於下模(mó)刀口形狀,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充到下模入子裏去的原因。如(rú)果促使廢料上揚應(yīng)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(cái)料本身(shēn)存在的張力或彈力,由於(yú)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(nèi)部的張力會有一個反(fǎn)彈的力量,或許是向下或(huò)許是向上;二是(shì)來(lái)自外部的(de)力量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與(yǔ)下模入(rù)子切離時,衝頭表(biǎo)麵與原材料(及(jí)廢料)緊密貼(tiē)合(hé)在
一起與下模入子組成一個封閉的空(kōng)間產生一個真空狀態,當衝頭(tóu)上升的時候,破壞這一個真空狀態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝頭一起上(shàng)升(shēng)產生廢(fèi)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(xīn)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,而且無(wú)廢料積料的現象存在的進候,廢(fèi)料類(lèi)的浮料現象(xiàng)很少發(fā)生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之(zhī)浮料
廢(fèi)屑是如何產生的(de)?它有幾種情況,一是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它部分與原材料的不(bú)正常刮傷(shāng)或撞傷造成細小(xiǎo)廢料,這(zhè)最(zuì)主要是由於衝頭在需要對(duì)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(liào)在(zài)衝(chōng)壓之前已經做了表麵(miàn)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現象而會使材(cái)料的邊緣(yuán)分離脫落;還有一(yī)種是由於模具設計的不合理(lǐ),存在二次衝切(重切(qiē))或者(zhě)過小廢料切削,一般來說(shuō)衝切的寬度(dù)不應該小(xiǎo)於1/3材料(liào)的厚度,這些過小的(de)切削廢料容易與(yǔ)主(zhǔ)體大廢料脫離或由於硬化崩(bēng)斷形成(chéng)廢屑。
3、廢粉上揚的原因(yīn)
廢(fèi)粉(fěn)是原材料結構性原因(yīn)造成的,前麵(miàn)有說過是鋁基與黃銅基材料(liào)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衝頭或入子的(de)表(biǎo)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(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策(cè)
1、廢料浮料之對策
通過以上(shàng)兩則的現象與形成原因(yīn),因此可以分析出模具的對策(cè)。先對每(měi)一種廢料浮料(liào)的方法來做一下說明。
A、排料(liào)設計不當之(zhī)引起的浮料
這(zhè)種浮料最主要出現在排料(liào)的過程(chéng)中(zhōng),大多數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢(fèi)料。
這個時候一般應該(gāi)在設計時候故意做成(chéng)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(fǎn)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(xià)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)麵或雙邊斜麵,這樣一可以(yǐ)使材料變形(xíng),使材料內部與外部的反彈力降低,二是(shì)降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形(xíng)衝頭(tóu)中央磨一個小的凸(tū)台,其作用與斜麵一樣,不過這種(zhǒng)方法對圓孔比較有效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不需切離(lí)的衝頭邊做成一(yī)定的台階(jiē),這樣在衝壓的時候可(kě)以先做一(yī)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(lí)麵做成(chéng)波紋形或(huò)者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減(jiǎn)少真空量(liàng)。
C、對(duì)於所有有可能或者產生浮料的衝切(qiē)形狀
上麵B種方法(大多數是(shì)鉗工加工的)有時候並不是可以完全解決問題的時,這(zhè)時應該從設計(jì)上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針(zhēn)
在(zài)容易發生浮料的衝頭(tóu)裏加裝頂(dǐng)料針與彈簧(huáng),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料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做(zuò)尖角凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離形狀麵(miàn),但是在衝切形狀麵靠近(jìn)送料一端故意(yì)做成一個如三角形等異形凹坑而另一個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需(xū)要切(qiē)離邊由於有凹坑而(ér)會多出(chū)微小三角形的(de)凸起而大(dà)於(實際(jì)上是(shì)超出(chū))另一個切離(lí)邊,這樣再把相(xiàng)對應的衝頭做圓角處理不形成衝切效(xiào)果(guǒ),多出來(lái)的三角邊(biān)就會被拉進下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦力(lì)從而防止反彈或抵止真空(kōng)吸料。
3、下模入子孔(kǒng)邊作對稱擠壓點
通常在設(shè)計下模入子的時候會與衝(chōng)頭對等間隙配合,而為了防止浮料,在下模入子做出1對或2對對稱點分(fèn)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料(liào)卡住在下模入(rù)子(zǐ)裏,這種文法(fǎ)可以且放(fàng)電加瘤或者線割(gē)方式來完成。
4、把下模入子做成(chéng)無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在設計下(xià)模入子(刀口)的時候(hòu)都會留有3-5mm的直邊。而這種方法(fǎ)是沒有直邊直(zhí)接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上(shàng)間隙越小,而越往下間(jiān)隙越(yuè)大也就不(bú)容(róng)易向(xiàng)上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離(lí)直邊餘下部分用放電的(de)方法把落料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝(chōng)離到落料區,使廢料不可能向上浮料。
6、衝(chōng)頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝床聯動控製吹氣的時間,因此可(kě)以適用較薄材料上,這一點是頂針防浮料無法比(bǐ)擬的(de)。
7、下模或下(xià)模墊(diàn)板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣原(yuán)理相似又有不同(tóng),具(jù)體做法是在下模墊板做出氣道,然(rán)後在需要吹(chuī)氣的落料孔鑽向(xiàng)下45的斜(xié)孔貫穿落料(liào)孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用空氣(qì)住下吹的時候形成一個(gè)負壓空間把(bǎ)廢料吸下去。這種方法適用薄材(cái)料。
[浮料之對(duì)策]
8、采用外吸(xī)力吸廢料
方法是在下模模座下再增(zēng)加一塊下模輔助板把所有(yǒu)有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔(fǔ)助板上做成一個大落料框,焊上一(yī)個類似漏鬥的料管(guǎn),然後用工業吸料器的連接在(zài)料管上。通(tōng)過吸料器的吸力把所有的廢料都吸入(rù)工業吸(xī)料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡(jiǎn)單形狀防浮
由於極薄(báo)材料的衝(chōng)壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方法不是(shì)十分合適,如頂針頂料(liào)、下模做凸點、工業吸料(liào)器等(děng)。
對(duì)於這種材料來說,一般是把下模入子設計成8-12'無直身,然後通過試模測試出哪些下模(mó)入(rù)子容易跳屑。再把(bǎ)模具拆下來,用長(zhǎng)細頂針加(jiā)金剛(gāng)粉(鑽石(shí)膏)小心在(zài)下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過需(xū)要鉗工水平很高。
[廢屑浮(fú)料(liào)之對策]
廢悄浮料(liào)最主要是由於(yú)設計的不合理或(huò)者材料本身的(de)原因造成的。
1、設計不合理(lǐ)方麵
在衝切(qiē)工(gōng)序排樣的時候盡量避免有重切、過切現象。由於(yú)五金模具一般(bān)都(dōu)是用CAD來(lái)做設(shè)計的,在做一些工序的(de)時候沒有照顧好前麵的工序已經有半加工(gōng)。