浮料現象(xiàng)在五金衝壓模具中是(shì)一種常見的不良之現象,浮料產生的原(yuán)因是多(duō)種的,因此其解決(jué)方法(fǎ)也是多樣的。有的(de)廢料是由於模具設計(jì)不良產生的,有的是由(yóu)於原材料不良造成(chéng)的,有的是因(yīn)為衝壓操作者造(zào)成的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及原因。下麵以鄙人在五(wǔ)金(jīn)模具設計之中的經驗與各位朋友分享與交流,有不當(dāng)或不足之(zhī)外請指教。
一、浮料之種類(lèi)
今天先講浮料之種類,對於浮料來說,本人依據其大(dà)小與(yǔ)形成因(yīn)素把(bǎ)其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在(zài)單一衝切(成(chéng)型)工序中脫離(lí)產(chǎn)品之部分。其大小一般情況下與下模刀口形狀相(xiàng)同。其麵積與危害在三種(zhǒng)現象中是最大的。當這種現象出現的時候(hòu)有可能使(shǐ)衝頭或刀口(kǒu)崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能(néng)使模板產生裂紋。
2、廢屑(xiè)之上揚現象(xiàng)
廢屑是指(zhǐ)單一(yī)工序中產生的非整體產品(pǐn)或是非整體廢(fèi)料。其大小相對比較小,像產品之(zhī)毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出現這種(zhǒng)情況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品造(zào)成不良,但這種情況在模具生產是(shì)最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之(zhī)上揚現象
廢粉是指單(dān)一工序中因衝(chōng)頭(tóu)與產(chǎn)品之(zhī)間的(de)摩擦產生的微細粉屑。這種現象在產生初期肉眼(yǎn)一般難(nán)以發現(xiàn),隻有當積累一種程度時,衝頭(tóu)與(yǔ)入仔發生顏色變化(huà)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(liè)。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首(shǒu)先來分析一(yī)下(xià)力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同,因此,廢料在模具的入子內(nèi)應該有(yǒu)一定(dìng)的摩擦力存在,從衝切的原(yuán)理(lǐ)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(zài)其會(huì)恢複組織結(jié)構,換句話說其在無約(yuē)束實際形狀(zhuàng)應該大於(yú)下模刀口形狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏麵取出來的後再也不(bú)能輕鬆的把廢料再填充到下模(mó)入子裏去的原因。如果促使(shǐ)廢料(liào)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(kě)能(néng)來(lái)自兩個方(fāng)向,一是廢料材料本身存在的張(zhāng)力或彈力,由於廢料(liào)在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因(yīn)此當衝頭脫(tuō)離它(tā)時,其內部(bù)的張力會有(yǒu)一個反彈的(de)力量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的力量,這(zhè)個力量(liàng)也有(yǒu)兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時(shí),衝頭表(biǎo)麵(miàn)與原材料(及廢料)緊密貼合在
一起與下模入(rù)子組成(chéng)一個(gè)封閉的空間產生(shēng)一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因(yīn)此在空氣的負壓(yā)的作用(yòng)誘使廢料與衝頭(tóu)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(xiàng),當最新一片廢料加入時,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(dī),而且無(wú)廢料積(jī)料的(de)現象存(cún)在的進候,廢料類(lèi)的浮料(liào)現象(xiàng)很少發生。這也是其原(yuán)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(liào)的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝(chōng)頭或模具的其它部(bù)分與原材料的(de)不正常刮(guā)傷或撞傷(shāng)造成細小廢料,這最(zuì)主要是由於(yú)衝頭在需要(yào)對原材料作出過度(dù)作用(yòng)時而沒有(yǒu)相對應的(de)結構;三是由於原材料在(zài)衝壓之前已經做了表麵處理,而表麵處理層與材(cái)料本身還是存在一定的非結構融合性的現象(xiàng)而會使材料(liào)的邊緣分離脫落;還有一種是(shì)由於模具設計的不合理,存在二次衝切(重切)或者(zhě)過小廢料切削,一般(bān)來說衝切的寬(kuān)度不應該小於1/3材料(liào)的厚度,這些過小的切削廢料容易與主(zhǔ)體大廢料(liào)脫離或由於(yú)硬化崩斷形成廢(fèi)屑。
3、廢粉(fěn)上揚的原因
廢(fèi)粉是(shì)原材料結構性原因造成的,前麵有說(shuō)過(guò)是鋁基與黃銅基材料容易發(fā)生這種狀況。對(duì)於原材料來說是沒有辦法,而形(xíng)成(chéng)這種的原因是衝頭(tóu)或入子的表麵(miàn)有粗糙度(dù)存在也就是說在一定放大的程度下其表麵有凹坑。當(dāng)衝頭或入子接觸原材料的時候,就(jiù)會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉(fěn)了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料(liào)之對策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可(kě)以分析出模具的對策。先對每一種廢(fèi)料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設計不當之引(yǐn)起的浮(fú)料
這種浮料最(zuì)主要(yào)出現在排料的過程中,大多數產生了比(bǐ)較簡單(dān)的衝切(qiē)形(xíng)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(quē)口,如梯形、燕尾形。使簡單的衝切形狀複雜,加(jiā)大廢料(liào)的(de)摩擦力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔(kǒng)、方(fāng)孔(kǒng)等。這種情況下從廢料浮料形成原因著手,一(yī)是改變反彈方向,二是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜(xié)麵,這(zhè)樣一可以使(shǐ)材料變形(xíng),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(kě)在(zài)衝圓孔的時候在圓形衝頭中央(yāng)磨一個小(xiǎo)的凸台,其作用與斜麵一樣,不(bú)過這種方法(fǎ)對圓孔比較(jiào)有效一些。3、當切離邊(biān)為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓的時候可以先做一個有(yǒu)點折彎的(de)動(dòng)作使廢料向下變形有利於廢料落料。4、把(bǎ)衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵(miàn),可以用銼刀或電磨加工,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(jiā)工的)有(yǒu)時候並不是可以完全解決問題的時,這時應該從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏(lǐ)加頂料針(zhēn)
在容易發生(shēng)浮料的(de)衝(chōng)頭裏加裝頂料針與彈簧(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(hé)衝切形裝比較大而原材料比(bǐ)較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑(kēng)
即(jí)本身的正常步(bù)距應該是等於(yú)衝頭切離形(xíng)狀麵,但是在衝切形狀麵(miàn)靠近送料(liào)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(biān)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(xiǎo)三角形的凸起而大於(實際上是超出)另一個(gè)切離邊,這(zhè)樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形成衝切效果,多出來的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(ér)防止反彈或抵止真空吸料。
3、下模(mó)入(rù)子孔邊作(zuò)對稱擠壓點
通常在設計下模入子(zǐ)的(de)時候會與衝頭對等間隙配合,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(chōng)壓間(jiān)隙1/2左(zuǒ)右,這(zhè)樣在衝切(qiē)廢料的時候由於小間(jiān)隙衝壓而把(bǎ)廢料卡住在下模入子裏,這種文法可以(yǐ)且放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把下模入子做成無(wú)直邊(biān)形
這種方法比較適合薄材(cái)料。一般在設計下模入(rù)子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有(yǒu)直邊直接做成8-15'斜度,因此(cǐ)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彈了。
5、把(bǎ)下模入子留用3mm切離直邊餘下部(bù)分用放電的方法把落料部分加大使廢料無積累,加長衝(chōng)切衝頭的長(zhǎng)度。每一次衝切都把(bǎ)廢(fèi)料衝離到落(luò)料(liào)區,使廢(fèi)料不可能向(xiàng)上(shàng)浮(fú)料。
6、衝頭如加裝(zhuāng)頂針(zhēn)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(kòng)製吹氣的時間,因此(cǐ)可以適(shì)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氣槽
這一種與(yǔ)衝頭吹氣原理相似又(yòu)有不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在(zài)需要吹氣的落料孔鑽向下(xià)45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用空氣住下(xià)吹的時候形成一個(gè)負壓空間(jiān)把廢料吸下去。這(zhè)種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸(xī)力吸廢料
方法(fǎ)是在下模模(mó)座下再增加(jiā)一塊下(xià)模輔助板把所(suǒ)有有可能甚至所有衝切部(bù)位的落料孔在輔助(zhù)板上做成(chéng)一個大落(luò)料框,焊上一個類(lèi)似漏鬥的料管,然後用工業吸(xī)料器(qì)的(de)連接在料管上。通過(guò)吸料(liào)器(qì)的吸力把所有的廢料都吸入工業吸料器(qì)裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險(xiǎn)可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡(jiǎn)單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵(miàn)一些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(xī)料器等。
對於(yú)這種材(cái)料來說,一般是把下模入(rù)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。再把模具拆(chāi)下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小(xiǎo)心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過需要(yào)鉗工水平很高。
[廢屑浮料之(zhī)對策]
廢(fèi)悄浮料最主要是由於設計的不合理或(huò)者材(cái)料本身的原因造成的(de)。
1、設計不合理方麵
在衝切工序排樣(yàng)的時候(hòu)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,在做一些工序的時候沒有照顧好前麵(miàn)的工序已經有半加工。