一站式精密五金(jīn)件加工(gōng)製造
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浮料現象(xiàng)在(zài)五金衝壓模具中是一種常見的不良(liáng)之現象,浮料產(chǎn)生的(de)原因是多種的,因(yīn)此其解決(jué)方法也是(shì)多樣(yàng)的。有的(de)廢料是由於模具設計不良產生的,有的是由於原材料(liào)不良造(zào)成的,有的是(shì)因為衝壓操作者造成的。需作出一個(gè)有效的快速的(de)解(jiě)決方案時,應先(xiān)仔細研究其種類及原(yuán)因。下麵以鄙人在五金模具設(shè)計之中的經驗與各位朋友分享與交流,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(liào)來說,本人依(yī)據其(qí)大小與形成因素把(bǎ)其(qí)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分。其大小一般情況下與下模刀口形狀相同。其麵積與危害在三種現象(xiàng)中是最大的。當這種現象出(chū)現的(de)時候有(yǒu)可能(néng)使衝(chōng)頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑(xiè)之上揚現象
廢屑是指單一工(gōng)序(xù)中產生的非(fēi)整體(tǐ)產品或是非整體廢料。其(qí)大小(xiǎo)相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出現這種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(yào)是(shì)對產品造成不良,但這種情況在模具生產是最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢(fèi)粉之上揚現象
廢粉是指單一工序中(zhōng)因衝頭與產(chǎn)品之間的摩擦產生的微細粉屑(xiè)。這種(zhǒng)現象在產生初期肉(ròu)眼一般難以發現,隻有當積累一種程(chéng)度時,衝頭與入仔發生顏(yán)色變(biàn)化時才容(róng)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。最容易發生在黃銅基與鋁基(jī)材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料(liào)
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來源,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(de)入子內應該有一定的摩擦(cā)力存在,從衝切的原理上來說,廢(fèi)料(liào)在切離(lí)以後由於材料的塑性或者(zhě)說彈性(xìng)變形(xíng)的存在其會恢複組織結(jié)構,換句話說其(qí)在無約束實際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是為什(shí)麽當把(bǎ)廢料從入子裏麵取(qǔ)出來的後再也不(bú)能輕鬆(sōng)的把廢料再填充(chōng)到下(xià)模入子裏去的原因。如(rú)果促使廢料上(shàng)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,一(yī)是廢料材料(liào)本身存在(zài)的張力或彈力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(qǔ)(簡單說(shuō))塑形變形(xíng),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(xǔ)是向下或許是(shì)向上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個方(fāng)麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(liào)(及廢料)緊密貼合在
一起與下模入子組成一個封閉的空間產生一個真空狀態,當衝頭(tóu)上升的時候,破壞這一(yī)個真空狀(zhuàng)態因此在空(kōng)氣的負壓的作用誘(yòu)使廢料與衝(chōng)頭一起上升產生廢料上揚的現象(xiàng);其次,在一般衝壓過程中,在下模入子裏(lǐ)麵都有廢料重疊的(de)現象,當(dāng)最新一片廢料加入時,其它的廢料(liào)本(běn)身的內力(lì)(反彈力)也會促使新廢(fèi)料上揚。所以當衝壓速度非常(cháng)低,而且無廢料積料的現象存在的(de)進候,廢料類的浮料現象很少發生。這也是其原由(yóu)之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種情(qíng)況,一是產品或廢(fèi)料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一(yī)是衝頭或模具的其它部分與原材料的不正常刮傷(shāng)或撞傷造成細小廢料,這最(zuì)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;三是由於原材料在衝(chōng)壓之前已經(jīng)做了表麵處理,而表麵處理(lǐ)層與材(cái)料本(běn)身還是存(cún)在一定的非結構融合性(xìng)的(de)現象而會使材料的邊緣分(fèn)離脫落;還有一種(zhǒng)是由於模(mó)具設計的不合理,存在二次衝切(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(hòu)度,這些(xiē)過小(xiǎo)的切削廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形(xíng)成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
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基材料容(róng)易發生這種狀況。對於原材料(liào)來說是沒(méi)有辦法,而形成這種的原因是衝頭或入子(zǐ)的表麵有粗糙度(dù)存(cún)在也就是說(shuō)在一定放大(dà)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(cā)原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料(liào)之對策
1、廢料浮(fú)料之對策
通過以上兩則(zé)的(de)現象與形成(chéng)原(yuán)因,因此可以分析(xī)出模具的對(duì)策。先對每一種廢料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設(shè)計不當之引起的浮料
這種浮料最主要出現在排料的過程中,大多數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形(xíng)、較小邊異形廢料。
這(zhè)個時候一般應該在設計時候故意做成工藝缺口,如(rú)梯形、燕尾形。使簡單的衝切形狀複雜,加大(dà)廢料的摩(mó)擦力阻止廢料反(fǎn)彈與真空吸料。
B、衝切孔(kǒng)本身是形狀簡單
如(rú)圓孔、方孔等(děng)。這種情況下從廢料浮料形成原因著手,一是改變反(fǎn)彈方向,二是減(jiǎn)少真空麵(miàn)積。常有的(de)方法如,1、把衝頭磨(mó)成單(dān)邊斜麵(miàn)或雙邊斜麵,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,其作用與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比較有(yǒu)效(xiào)一些(xiē)。3、當切離邊為三邊或兩邊時(shí),不需切離(lí)的衝頭(tóu)邊做成一定的台階,這樣在衝(chōng)壓的(de)時候可以先做一個有點折彎(wān)的動作使廢料(liào)向下變形有利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵做成(chéng)波(bō)紋形或者說(shuō)粗(cū)糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於(yú)所有(yǒu)有(yǒu)可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方法(fǎ)(大多(duō)數是鉗工加工的)有時(shí)候並不是可以完全解決問題的時,這(zhè)時應該從設計上(shàng)靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生浮料的衝頭(tóu)裏加裝頂料針與(yǔ)彈簧,在分(fèn)模的時候(hòu)利用頂料針把廢料(liào)頂在(zài)下模入子裏。這種方法適(shì)合衝切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本(běn)身的正(zhèng)常(cháng)步距應該(gāi)是(shì)等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠(kào)近送料(liào)一端故意做成一個如三角形等(děng)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,需要切離邊由於有(yǒu)凹坑而會多出微小三角形的(de)凸(tū)起而大於(實(shí)際上是(shì)超出)另一個切離邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處(chù)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防止反彈或抵止真空(kōng)吸料(liào)。
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會與衝頭(tóu)對等間隙配合,而(ér)為了防止浮料,在下模入(rù)子做出1對或2對對稱點(diǎn)分別小於衝壓間隙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卡住在下模(mó)入子裏,這種文法可以且放電加瘤或者(zhě)線割(gē)方式來(lái)完成(chéng)。
4、把下模入(rù)子做成無直(zhí)邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在設計下模入(rù)子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有直(zhí)邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上(shàng)間隙越小,而越往下間(jiān)隙(xì)越大也就不容易向(xiàng)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(fǎ)把落料部分加大使廢料無積(jī)累,加長衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料(liào)衝離到落料區,使廢料(liào)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(zhuāng)置。由(yóu)於吹氣裝置可以和(hé)衝床聯動控製吹氣的時間,因此可以適用較薄(báo)材料上,這一點是頂針防浮料(liào)無法比擬(nǐ)的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭(tóu)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,然後在需要(yào)吹氣的(de)落料孔鑽(zuàn)向下45的(de)斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸下去。這種方法適用薄材(cái)料。
[浮料之對(duì)策]
8、采用外吸力吸廢(fèi)料
方法是在下模模座下再增加一(yī)塊下模輔助板把所有有可能甚(shèn)至所有衝切部位的落料孔在輔助(zhù)板上做成一個大落料框,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。通過吸料器的吸力把所有的廢料都吸入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬(hē)。
9、極薄材料(liào)0.10以下簡單形狀防浮
由於極(jí)薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方法不是十分合適,如(rú)頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這(zhè)種材料來說,一般(bān)是(shì)把下(xià)模入子設計成(chéng)8-12'無直(zhí)身(shēn),然後通過試模測試出哪些下模入子容易跳屑。再(zài)把模具拆下來(lái),用長細頂(dǐng)針加金剛粉(鑽(zuàn)石膏)小心(xīn)在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很(hěn)管(guǎn)用的,不過需要鉗工水平(píng)很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的(de)不合理或者材料本身(shēn)的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在(zài)衝切工序排樣的時候(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(jì)的,在做一些工序的時候沒(méi)有照(zhào)顧好前麵的工序已經有半加工。