浮料現象在五金衝壓模具中是(shì)一種(zhǒng)常見的不良之現象,浮料產生的原因是多種的,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料(liào)是由於模具設計不良(liáng)產生的,有的是由於原材料(liào)不良造成的(de),有的是(shì)因為衝壓操作者造成的。需作出一個有效的快(kuài)速的解決方案時,應先仔(zǎi)細(xì)研究(jiū)其種類及原因。下麵以鄙(bǐ)人在五金模具設計之中(zhōng)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(jiāo)。
一、浮料之種類
今天先(xiān)講浮料之種類,對於浮料來說(shuō),本人依(yī)據其大小與形成因素把其分(fèn)為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單(dān)一衝切(成型)工序中脫離產品之部分。其大小一般情況下(xià)與下模刀口(kǒu)形狀相同。其麵(miàn)積與危害在三種現象中是最大的。當這(zhè)種現象出現的時候有可能(néng)使(shǐ)衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可(kě)能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現(xiàn)象
廢屑是指單一工序中產生的非整體產品或是非整體廢料。其大小相對比較小,像產(chǎn)品之毛邊(毛刺)脫(tuō)落形成;衝切廢料(liào)細絲等。出現這種情況時反映在產品出現(xiàn)擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的(de)現象。這種(zhǒng)情況最主(zhǔ)要是對產品造成不良(liáng),但(dàn)這(zhè)種情(qíng)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
廢粉是指單一工序中因衝頭與產品之間的摩擦(cā)產生的微細粉屑。這(zhè)種現象在產生初(chū)期肉眼一般難以(yǐ)發現,隻有當積累一種程度時,衝頭(tóu)與入仔發(fā)生顏色變化時才容易辨別(bié)。當廢粉(fěn)達(dá)到一定(dìng)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(zài)黃銅(tóng)基與鋁基材中。
二、浮料之原(yuán)因
1、廢(fèi)料上揚之浮料
廢料上揚的原因(yīn)首先來分析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或(huò)下模刀口的(de)形狀(zhuàng)相同,因此,廢料在模具的入子內應該有(yǒu)一定的摩擦力存在,從衝切的原(yuán)理(lǐ)上來(lái)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(jié)構,換句話說其在無約束實際形(xíng)狀應該大於(yú)下模刀口形狀,這也是為什麽當把廢料從入(rù)子裏麵取出來的後再也不能輕鬆的把廢(fèi)料(liào)再填充到下模入(rù)子裏去(qù)的原因。如果促使廢料上揚應該有一個往上的力(lì)量而且大於該(gāi)摩擦力及張力(lì)總和。這個力量有可能來自兩個方向,一是廢料(liào)材料本身(shēn)存在的張力或彈力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑(sù)形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力會有一個反彈(dàn)的力(lì)量,或許是向下或許是向(xiàng)上;二是來自外部的力(lì)量,這個力量也有(yǒu)兩(liǎng)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)緊密貼合在
一起與下模入子(zǐ)組(zǔ)成(chéng)一個(gè)封閉的空間產生(shēng)一個真空(kōng)狀態,當衝頭(tóu)上升的時候,破(pò)壞這一個真(zhēn)空狀態因此在(zài)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(qí)次,在一般衝壓過程中,在(zài)下模入子裏(lǐ)麵都有廢料重疊的現象,當最(zuì)新一片廢料加入(rù)時,其它的廢料(liào)本身的內力(lì)(反彈力)也會促使(shǐ)新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無廢料積料的現象存在的進候,廢料類(lèi)的浮料現象很少發生。這也是(shì)其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種情況,一是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭(tóu))的脫落;一是衝頭或模(mó)具的其它部分與原材料的不(bú)正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主要(yào)是由於衝頭(tóu)在需要對原材料作出過(guò)度作用時而沒有相對應的結(jié)構(gòu);三是由於原材料在衝壓之前已經(jīng)做了表麵處理(lǐ),而表麵處理層(céng)與材料本身還是存在一定的非(fēi)結構融合性的現象而會使(shǐ)材料的邊緣分(fèn)離脫落;還有一種是由於模(mó)具設計的不合理,存在二次(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材料的厚度,這(zhè)些過小的切削廢料容易與主體大廢料(liào)脫離或由於(yú)硬化崩(bēng)斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原(yuán)材料結構性原因造成的,前(qián)麵有說過是鋁基與黃銅基材料容易發生這種狀(zhuàng)況。對於原材料來說是沒有辦法,而形成(chéng)這種的原因是衝頭或入子的表麵有(yǒu)粗糙度存在也就是說在一定放大的程度(dù)下其表麵有凹坑。當(dāng)衝頭或入子接觸(chù)原材料的時候,就會摩(mó)擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生(shēng)廢粉了(le)。
三(sān)、浮料之(zhī)對(duì)策
1、廢料浮料之對(duì)策
通過以上兩則的現象與形(xíng)成(chéng)原因,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做一(yī)下說明。
A、排料設計不(bú)當之引起的浮料
這(zhè)種浮料最主要出現在排料的過程中(zhōng),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(yī)般應該在設計時候故意做(zuò)成工藝缺口,如梯形、燕尾形(xíng)。使簡單的衝切形狀複雜,加大廢料的(de)摩擦力阻止廢料(liào)反彈與真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這(zhè)種情況下(xià)從廢料浮料形成原因著手,一是改(gǎi)變反彈方(fāng)向,二是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或(huò)雙邊斜麵,這樣一(yī)可(kě)以使材料變(biàn)形,使材料內部與外部的反彈力降低,二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小的凸台,其作用與斜麵一(yī)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,不需切離的衝(chōng)頭邊做成一定的(de)台階,這樣在衝壓的時候可(kě)以先做一個有點折彎的動(dòng)作使廢料向下變形有利於廢料落料(liào)。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗(cū)糙麵,可以用銼刀或(huò)電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
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)有時(shí)候並不是可以完(wán)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(liào)針
在容易發(fā)生浮料的衝頭裏(lǐ)加裝頂料針與彈簧,在分(fèn)模的時候(hòu)利用頂料針把廢料頂在(zài)下模入子裏。這種方法適合衝(chōng)切形(xíng)裝比較大而原材料比(bǐ)較厚的場合。
2、下模入子與(yǔ)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(chōng)切形狀(zhuàng)麵靠近送料一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設計,這樣在一步衝切的(de)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(shàng)是超出)另一個切離邊,這樣再(zài)把相對(duì)應的衝頭做(zuò)圓角處(chù)理不形成衝切效果,多出來的(de)三角邊就會被拉進下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防(fáng)止反彈或抵止真空吸料。
3、下模入子(zǐ)孔邊作對稱擠壓點(diǎn)
通常在設計下模入子的時候會與衝頭對等間隙配(pèi)合,而為(wéi)了防止浮料,在(zài)下模入子做出1對或2對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)於小間隙衝壓而把廢料卡(kǎ)住在下模入子裏,這種文(wén)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(xíng)
這種方法比較適合薄材料。一般在設計下模入子(zǐ)(刀口)的時候都會(huì)留有3-5mm的直(zhí)邊。而這種方法(fǎ)是沒有直邊直接做成8-15'斜(xié)度,因此廢料是越向上(shàng)間隙越小,而越往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(yú)下部(bù)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(qiē)衝頭的長度。每(měi)一次衝切都把廢(fèi)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動控製吹氣的時間,因此可以適用較薄材料上,這一點是頂針防浮(fú)料無法比擬的。
7、下模(mó)或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣原(yuán)理相似又有不同,具體做法是在下模墊板做(zuò)出氣道,然後在需要吹(chuī)氣的落料孔鑽向下45的斜孔(kǒng)貫(guàn)穿(chuān)落料孔,而氣道與落(luò)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(bǎ)廢料(liào)吸下去。這種方(fāng)法適用(yòng)薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸力吸廢料(liào)
方法是在下模(mó)模座下再增加一塊(kuài)下模輔助板(bǎn)把所有有可能甚至所(suǒ)有衝切部位的落(luò)料孔在輔助板上做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的(de)料管(guǎn),然後用工業吸料器的連(lián)接在料管上。通(tōng)過吸料器的(de)吸力把所有的廢料都吸入工(gōng)業吸料(liào)器裏;什麽廢料廢(fèi)屑通通進去,保險可靠。嗬嗬(hē)。
9、極(jí)薄材料0.10以(yǐ)下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小(xiǎo),上麵一些防止廢料浮料的方法(fǎ)不是十分合適,如頂針頂料(liào)、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來說,一般是把下模入(rù)子設計成8-12'無直身(shēn),然後(hòu)通過(guò)試(shì)模測試(shì)出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針(zhēn)加金剛粉(鑽石膏)小心在(zài)下模入子做成幾個對稱粗糙(cāo)點。這種方法很(hěn)管用(yòng)的,不過需要鉗工水平很高。
[廢屑(xiè)浮料(liào)之對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的(de)不合理或者材料本身的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在衝切工(gōng)序排樣(yàng)的時候盡(jìn)量避免有(yǒu)重切、過切現象。由於五金模具(jù)一般都是用CAD來做設計的,在做一些工(gōng)序的時候沒有照顧好前麵的工(gōng)序已經有半加工。