浮料現象在五(wǔ)金衝壓模具中是(shì)一種常見的不良之現象(xiàng),浮料產生的原(yuán)因是多種(zhǒng)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(de)是由(yóu)於原(yuán)材料不良造成的,有的是因為衝(chōng)壓操作者造成的。需作出一個有效的快速(sù)的(de)解決方案時,應先仔細研究(jiū)其種類及原因。下(xià)麵以鄙人在五金(jīn)模具設計之中的經驗與各位朋友分享與交流,有(yǒu)不當或不足之外(wài)請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料(liào)之種類,對於浮料來說,本人依據其大小與形成因素(sù)把其分為(wéi)三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝(chōng)切(成型)工序中脫(tuō)離產品之部分。其大小一般情況(kuàng)下與下模刀口形狀相同。其麵積與危害在三種(zhǒng)現象中是最大的。當這種(zhǒng)現象出現的時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有(yǒu)可能(néng)使產品之導正(zhèng)針斷裂,還有可能使(shǐ)模板產生裂紋。
2、廢(fèi)屑之上(shàng)揚現象(xiàng)
廢屑是(shì)指單一工序中產生的非整體產品或(huò)是非(fēi)整體廢(fèi)料。其大小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出現(xiàn)這種情況(kuàng)時反映在產品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主要是對產(chǎn)品造成不良,但這種情況在模具生產是最為常見也是比(bǐ)較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉(fěn)是指單(dān)一工序中因衝頭與產品之間的摩擦產生的(de)微細粉屑。這種現象在產生初期肉眼一般(bān)難以發現,隻有當積累一種程度時,衝(chōng)頭與入(rù)仔發生顏色變化時才容易辨別(bié)。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。最容易發生在黃銅基與鋁(lǚ)基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上(shàng)揚的原因首先來分析(xī)一下力的來(lái)源,廢料由於一般與衝頭或(huò)下模刀口的形狀相同,因此,廢料(liào)在模(mó)具的入子內應該有一定的摩擦力存在(zài),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形的存在其會恢複組織結構,換(huàn)句話說其在無約(yuē)束(shù)實際形狀應該(gāi)大於下模刀口形(xíng)狀,這(zhè)也是為什麽當把廢料從入子裏麵取出來的後再也不能輕(qīng)鬆(sōng)的把廢(fèi)料再填充到下模入子裏去的原因。如果促(cù)使廢料上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(xiàng),一是廢(fèi)料材料本身存在(zài)的張力或彈力,由於廢料在(zài)衝(chōng)切的過程中有折曲(簡(jiǎn)單說)塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力會有一個反彈的力量,或許是(shì)向(xiàng)下或(huò)許是向(xiàng)上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料)緊密(mì)貼合在
一起與下模入子組(zǔ)成一個封(fēng)閉的空間產生一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞(huài)這一個真空狀(zhuàng)態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝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(dāng)最新一片廢料加入時(shí),其它的廢料本(běn)身的內(nèi)力(反彈力)也會促使新(xīn)廢料上(shàng)揚。所以當衝壓速度非常低,而且無廢(fèi)料積料的現象存在的進候,廢料類(lèi)的浮料現象很少發生。這(zhè)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(jǐ)種情況,一是(shì)產品或廢料的毛刺(cì)(或者稱為毛頭)的(de)脫落;一是衝頭或模具的其它部分與原材料的不正常刮傷或撞傷造成細小(xiǎo)廢料,這最主要是(shì)由於衝頭在需要(yào)對原材料作出過度作用時而沒有相對應的結構;三(sān)是由於原(yuán)材料在衝壓之(zhī)前已經做了表麵處(chù)理,而表麵處理層與材料本身還是(shì)存在一定的非結構(gòu)融合性的現象而會使(shǐ)材料(liào)的邊緣分離脫落;還(hái)有一種是由於模具設計的不合理,存在二次衝切(qiē)(重切)或(huò)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,這些過小的切削廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢(fèi)粉(fěn)上揚的原因
廢(fèi)粉是原(yuán)材料結構性原因造成的,前麵有說過是(shì)鋁基與(yǔ)黃銅基材料容易發生這種狀況。對(duì)於原材料來說是沒有辦法,而形(xíng)成這種的原因是衝頭或入子的表麵有粗糙度存(cún)在也就是說在一定放大的程度下(xià)其表麵(miàn)有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就會(huì)摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對(duì)策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可以(yǐ)分析出模具的對策。先對每一種廢料(liào)浮料的方法來(lái)做一下說明。
A、排料設計不當之引起的浮料
這種浮料最主要(yào)出現(xiàn)在排料的過程中(zhōng),大(dà)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(liào)。
這個時候一般應該在設計(jì)時候故意做成工藝缺口(kǒu),如梯形、燕尾形(xíng)。使簡單的(de)衝切形狀複雜,加大廢料(liào)的(de)摩擦(cā)力(lì)阻止廢料反(fǎn)彈(dàn)與真空吸料。
B、衝切(qiē)孔本身是形狀(zhuàng)簡單
如圓孔、方孔(kǒng)等。這種情況下從廢料浮料形成原因著手,一是改變反彈方(fāng)向,二是減少真空(kōng)麵積。常(cháng)有(yǒu)的方法如,1、把衝頭磨(mó)成單邊(biān)斜麵或(huò)雙邊斜(xié)麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部與外部的反彈力降低,二是降低(dī)了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時(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、當切離邊為三邊或兩邊時(shí),不需切離(lí)的衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓(yā)的時(shí)候可以先做一個(gè)有點(diǎn)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(cāo)麵,可以用銼刀或電磨(mó)加工,增加空(kōng)氣量而減少(shǎo)真空量。
C、對於所有有可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方法(大多數是鉗工加工的(de))有時(shí)候並不是可以完全解決問題(tí)的時,這時應該從設計上靠考慮加以(yǐ)解決
1、衝切衝(chōng)頭裏加頂料(liào)針
在容易(yì)發生浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在(zài)分模的時候(hòu)利(lì)用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適合衝(chōng)切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端故意做成一個(gè)如(rú)三角形等異(yì)形凹坑而另一個切邊按正常邊(biān)設計(jì),這樣在一步衝切的時候,需要切離(lí)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,這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形成衝切效果,多(duō)出來的三角邊(biān)就會被拉進下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦(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壓點
通常在設計下模入子的時候(hòu)會與衝頭對等間隙(xì)配合,而為了防止浮料,在下模入子做出1對或2對(duì)對稱點分別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由(yóu)於小間(jiān)隙衝壓而把(bǎ)廢料卡住在下(xià)模入(rù)子裏,這種文法可以且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。一般在設計下模入子(刀口)的(de)時候都會留有3-5mm的直邊。而這種(zhǒng)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不容易向上跑料反(fǎn)彈了。
5、把下模入子留(liú)用3mm切離直(zhí)邊餘下部分用放電的方法把落料部分加大使(shǐ)廢料無積累(lèi),加長衝切衝(chōng)頭(tóu)的長(zhǎng)度。每一次衝切都把廢料衝離到落料區,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(kǒng)與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝床聯動(dòng)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無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹(chuī)氣槽
這一種與衝頭吹氣原理相(xiàng)似又有不同,具體做法是在下模墊板做出氣道(dào),然後在需要吹氣的落料(liào)孔鑽向下45的斜孔貫穿(chuān)落料孔,而氣(qì)道與(yǔ)落料孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸下去。這種方法(fǎ)適用薄材料。
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模模座下(xià)再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(liào)孔在輔助板上做成(chéng)一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料管(guǎn),然後用工業吸料器的連接在(zài)料管上。通過吸料器的吸力(lì)把(bǎ)所有的廢料都吸入(rù)工業吸料器(qì)裏;什麽廢料廢屑通通進(jìn)去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間(jiān)隙較小,上(shàng)麵一些(xiē)防止廢料浮料的方法不是十分合適,如頂針頂料、下模做(zuò)凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來(lái)說,一般是把下模入子設計成8-12'無直身(shēn),然後通過試(shì)模(mó)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幾個對稱粗糙點。這種方法(fǎ)很管用的,不過需要(yào)鉗工(gōng)水平很高。
廢悄浮料最主要是由於設計(jì)的不(bú)合理或者材料本身的原因造成的。
1、設計不合理(lǐ)方(fāng)麵
在衝切工序排樣的時候盡量(liàng)避免有重切、過切現象。由於五金模具一般都是用(yòng)CAD來做設計的,在做(zuò)一些工序的時候沒有照顧好前(qián)麵的工(gōng)序已經有半加工。