一站(zhàn)式精密五金件加工製造
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浮料現象(xiàng)在五金衝壓模具中是一種常見的不良(liáng)之現象,浮(fú)料產生(shēng)的(de)原因是多種的,因此其解(jiě)決方法也是多樣(yàng)的。有的廢料是由於模具設計(jì)不良產生的,有的是由於原材(cái)料不良造成的,有的是(shì)因為衝壓操作者造成(chéng)的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及原(yuán)因。下麵(miàn)以鄙人在五金模(mó)具設計之中的(de)經驗與各位朋友分享與交流,有不當或不足之外請指(zhǐ)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(liào)之上揚現象
廢料(liào)是指在單一衝切(成(chéng)型)工序中脫離(lí)產品之部(bù)分。其大小一般情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(shí)候有可能(néng)使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之(zhī)導正針(zhēn)斷裂(liè),還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑之(zhī)上揚現象
廢屑是指單一工序中產生的非整體產(chǎn)品或是非(fēi)整(zhěng)體廢料。其大小相對(duì)比較(jiào)小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出現這種情況時反映在產品出現擦傷、刮(guā)傷、凹坑或凹痕(hén)的現象。這(zhè)種情(qíng)況最主要是對產品造成不良,但這種情況在模具生(shēng)產是最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現(xiàn)象
廢粉是指單(dān)一工序中因衝頭(tóu)與產品之間的摩(mó)擦產生(shēng)的微細粉屑。這種現(xiàn)象在產生初(chū)期(qī)肉眼一般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別。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(zuì)容易(yì)發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上(shàng)揚之浮料
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來源(yuán),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)內應該有一定的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切離以後由於材(cái)料的塑性或者說彈(dàn)性變形(xíng)的存在其會恢複組織結構,換句話說其在無約束(shù)實際形狀應該大於下模刀口形狀,這(zhè)也是(shì)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(bǎ)廢(fèi)料再填充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料上揚(yáng)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(fāng)向,一是廢料(liào)材料本身存在的張力或彈力,由(yóu)於廢料在衝切的過程中有折曲(簡(jiǎn)單說)塑形變(biàn)形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力會有一個反彈的(de)力量,或許是向下(xià)或許(xǔ)是向上;二(èr)是來自外部(bù)的力量,這個力量也有兩個方(fāng)麵,在衝頭與下(xià)模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼合在
一(yī)起與下模入子組成一個封閉的空間產生一個(gè)真空狀態(tài),當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因此(cǐ)在空氣的負壓的作(zuò)用誘使廢料與衝頭一起上升產生廢料上(shàng)揚的現象;其次,在一般衝壓過程中,在下模(mó)入子裏麵(miàn)都有廢料重疊(dié)的現象,當最新一片廢料加入時,其(qí)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(yā)速度非常低,而(ér)且無廢料積料的現象存在(zài)的進候,廢料類的浮料現象很少發生。這也(yě)是(shì)其原由之一。
2、廢屑(xiè)上揚之浮料
廢屑是如(rú)何產生(shēng)的?它有幾種情況,一是產品或廢料的(de)毛刺(cì)(或者稱為毛頭)的脫(tuō)落;一是(shì)衝頭或模具的其它(tā)部分與原材料的不正常刮(guā)傷或撞傷造成細小(xiǎo)廢料,這最主要是(shì)由於衝頭在需要對原材料作出過度作用時而(ér)沒有相對應的結(jié)構;三(sān)是由於原材料在衝壓之前已經做了表麵處理,而(ér)表麵(miàn)處理層與材料本身還是存在一定的非結構融(róng)合性(xìng)的現象而會使材料的邊緣分離脫落(luò);還有一種是由於模具(jù)設計的不合理,存在二次衝切(重(chóng)切)或(huò)者過小廢料切(qiē)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(guò)小的切(qiē)削廢料容(róng)易(yì)與主體大廢料(liào)脫離或由於硬化(huà)崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的(de)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(tóng)基材料容易發生這種狀況。對於原材料(liào)來說是沒有辦法,而形成這種的原因是衝頭或入(rù)子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。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就會摩擦原材(cái)料(像(xiàng)銼刀銼(cuò)鐵(tiě)一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的現象(xiàng)與形(xíng)成原因,因此可(kě)以分析出模具的對策。先對每一種廢料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設(shè)計(jì)不當(dāng)之引起的浮料
這種浮料最主要(yào)出現在排料的過程中,大多數產生了比較簡單的(de)衝切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這個時候一(yī)般應該在設計時候故意做成工藝缺(quē)口,如梯形(xíng)、燕尾形。使簡單的衝切(qiē)形狀(zhuàng)複雜,加大廢料的摩(mó)擦力阻止廢料反彈與真空吸(xī)料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓(yuán)孔、方孔等。這種(zhǒng)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。常有的方法如,1、把衝頭磨成單(dān)邊斜麵或雙邊(biān)斜麵,這樣一可以使(shǐ)材(cái)料變形,使材料內部與(yǔ)外部的反彈(dàn)力降低,二是降低了真空麵積。2、還可在(zài)衝圓(yuán)孔的時候在圓形衝頭中央磨(mó)一個小的凸台,其作用與斜麵一樣,不(bú)過這種方法對圓孔(kǒng)比較有效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭邊做成一定的(de)台階,這樣在衝壓的時候(hòu)可以先做一個有點折彎(wān)的動作使廢(fèi)料向(xiàng)下變(biàn)形有(yǒu)利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵做成波(bō)紋形或(huò)者說(shuō)粗糙麵,可以(yǐ)用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減(jiǎn)少真空量。
C、對於所(suǒ)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(bú)是可以(yǐ)完全解決問題的時,這時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(róng)易發(fā)生浮料的衝頭裏(lǐ)加裝頂料針與(yǔ)彈(dàn)簧,在分(fèn)模的時(shí)候利用頂料(liào)針把廢料頂在下模入(rù)子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材(cái)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(bù)距(jù)應該是等於(yú)衝頭(tóu)切(qiē)離形狀麵(miàn),但是在衝切形狀麵(miàn)靠近送料一端(duān)故意做成一個如三角形等異形凹坑而(ér)另一個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需要切離邊由於有凹坑而會多出微小三角形的(de)凸起而(ér)大於(實際上是超出)另一個切離邊,這樣再把(bǎ)相對應的衝頭(tóu)做圓角(jiǎo)處(chù)理不形成衝切效果,多出來的三角邊就會被拉進下(xià)模(mó)入子而強力抵(dǐ)住下模入子增大(dà)摩擦力(lì)從而防止反彈或抵(dǐ)止真空吸料。
3、下模入子孔(kǒng)邊作對稱擠壓點
通常在設計下模入子的時候(hòu)會與(yǔ)衝頭對等間隙配合(hé),而為(wéi)了防(fáng)止浮(fú)料(liào),在下模入子(zǐ)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(chōng)切廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏,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(chéng)無直邊形
這種方法比較適合薄材料(liào)。一(yī)般在設計下模入子(刀口)的時(shí)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(wǎng)下間隙越大也就不容易向上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離直邊餘下部分用放(fàng)電的方法把落料(liào)部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度。每一(yī)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(lián)動控製(zhì)吹氣的時間,因此可以適(shì)用較薄材料上,這一點是(shì)頂針(zhēn)防浮料無法比擬的。
7、下模或下(xià)模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹(chuī)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(yào)吹氣的落料孔鑽向下45的斜孔貫穿(chuān)落料(liào)孔,而氣道與落料孔不通(切記這一(yī)點),利用空氣住下吹(chuī)的時候形成一個負壓空間把廢料吸下去。這種方法適用(yòng)薄材料。
[浮料之對(duì)策]
8、采(cǎi)用外吸力吸廢料
方(fāng)法是在下模模座下再增加一塊下模輔助板把所有有可能甚(shèn)至所有衝(chōng)切(qiē)部位(wèi)的落料孔在輔助板上做(zuò)成一個大落(luò)料框,焊上一個類似(sì)漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器的(de)吸力把所有的廢料都吸入(rù)工業吸料器裏;什麽廢料(liào)廢屑通通進去,保險可(kě)靠。嗬嗬。
9、極薄材(cái)料0.10以下簡單(dān)形狀(zhuàng)防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料(liào)浮料的方法不是十分合(hé)適,如頂針頂料、下模(mó)做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來說,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(xià)模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加金(jīn)剛粉(鑽石膏(gāo))小心在下模入子做(zuò)成幾個對稱粗(cū)糙點。這種方法很管用的,不過(guò)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計的不合理或者材料本身的原(yuán)因(yīn)造成的。
1、設計不合理方麵(miàn)
在衝切工(gōng)序排樣的時候盡量避免有重切、過切現象。由於五金模具一般都是用CAD來做設計的,在(zài)做一些工序的時候沒有照(zhào)顧好(hǎo)前麵的工序已經有半加工。