浮料現象在五(wǔ)金衝壓模具中是一種常見的不良之(zhī)現象,浮料產(chǎn)生的原因是多種的(de),因此其解決方法也(yě)是多樣的。有的廢料(liào)是由於模具設計不良(liáng)產生的,有的(de)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的。需作出一個有效的快速的解決方(fāng)案時(shí),應先仔細研究其種類及原因。下麵以(yǐ)鄙人在五金模具設計之中的經驗與各位朋友分享與交流,有不(bú)當或不足之外請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料之種類,對於浮料來說(shuō),本人依據其大小與形成(chéng)因素把其分為三種
1、廢(fèi)料之上(shàng)揚(yáng)現象
廢料是指在單(dān)一(yī)衝切(qiē)(成型)工序中脫(tuō)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中(zhōng)是最大的。當這種現象出現的(de)時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可(kě)能使產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一工序中(zhōng)產生的非整體產品或是非整體廢(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(děng)。出現這種情況時反映在產(chǎn)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成不良,但這種(zhǒng)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
廢粉是指單一工序中因衝頭(tóu)與(yǔ)產品(pǐn)之間的摩擦產生(shēng)的微細粉(fěn)屑。這種現象在(zài)產生初期肉(ròu)眼一般難以發現,隻有當(dāng)積累一種程度時,衝頭與入(rù)仔發生顏(yán)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(rù)子崩裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原(yuán)因(yīn)
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首先來分析一(yī)下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形(xíng)狀相同,因(yīn)此,廢料在模具的入子內應該有一定的摩擦力存在,從(cóng)衝(chōng)切的原理上來(lái)說,廢料在切離以後(hòu)由於材料的塑性或者(zhě)說彈性變形的(de)存在其會(huì)恢複組織結構,換句話說其在無(wú)約束實際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏麵取出來的後再也不能輕鬆的把廢料再(zài)填充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料上(shàng)揚應該有一個(gè)往上的力量而且大於該摩擦力及張力總和。這個(gè)力量有可能來自兩個方向,一是廢料材料本身存在(zài)的張力或彈力,由於(yú)廢料在(zài)衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此當衝(chōng)頭(tóu)脫離它時,其內部的張力會有一個反彈的力量,或許是向下或許是向上(shàng);二是來自(zì)外部的力量,這個力量也有兩個方麵,在(zài)衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼(tiē)合在
一起與下模入子組成一個封(fēng)閉的空間產生一個(gè)真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因(yīn)此在空氣的負壓的作用誘使廢料與(yǔ)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,在下模入子裏麵都有廢料重疊的(de)現象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本身的內力(反彈力(lì))也會(huì)促使新廢料(liào)上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無廢料積料的(de)現象存在的進候,廢料類的浮料現象很少(shǎo)發生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產生的?它有(yǒu)幾(jǐ)種情況,一是產品或廢(fèi)料的毛刺(或者稱為毛頭(tóu))的脫落;一是衝頭或模具的(de)其它部分與原材料的不正常刮傷或撞(zhuàng)傷造成(chéng)細小廢料,這(zhè)最主要是由於衝頭在需要對原材料作出過度作用時(shí)而沒有相對應的結構;三是由於原(yuán)材料在衝壓之前已經做了(le)表(biǎo)麵處(chù)理(lǐ),而表麵處理層與材料本身還(hái)是存(cún)在一定的非結構(gòu)融合性的(de)現象而會使材料的邊緣分離脫落(luò);還有一種是由於模具設計的不(bú)合理,存在二次衝切(qiē)(重切)或(huò)者過小廢料切削,一般來說(shuō)衝切的寬度(dù)不(bú)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)粉上揚的原因
廢粉是原(yuán)材料結構性原因造成的,前麵有說過是鋁基(jī)與黃(huáng)銅基材料容易發生這(zhè)種狀況。對於原材料來(lái)說是沒(méi)有(yǒu)辦法,而形成這種的原因是衝頭或入子的表麵有粗糙(cāo)度存在也就是說在(zài)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,就會摩擦原材料(像銼刀銼(cuò)鐵一(yī)樣)產生廢粉了。
三、浮料(liào)之對策
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的現象(xiàng)與形成原因,因此可以分析出(chū)模(mó)具的對策。先對每一種廢料浮(fú)料的方(fāng)法來做一下說明。
A、排料設計不當之引起(qǐ)的浮(fú)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(zhuàng)。如方形(xíng)、較小邊異形廢料。
這個時候一般應該在(zài)設計時候故意做成工藝缺口(kǒu),如(rú)梯形、燕尾形。使簡單的衝(chōng)切形狀(zhuàng)複雜,加大廢(fèi)料的摩擦力阻止廢料反彈與(yǔ)真空(kōng)吸料。
B、衝切孔本身是形狀(zhuàng)簡單(dān)
如圓孔、方(fāng)孔等(děng)。這種情況下從廢料(liào)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(fāng)法(fǎ)如,1、把衝頭磨成單邊斜(xié)麵或雙邊斜麵,這樣一可以使(shǐ)材料變形,使(shǐ)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(shí)候(hòu)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效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不(bú)需切離的衝頭邊做成一定的(de)台階(jiē),這樣在(zài)衝壓的時候可以(yǐ)先做一個有點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(cū)糙麵(miàn),可以用銼刀或電磨加工,增(zēng)加空氣量而減少真空量。
C、對於所有(yǒu)有可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種(zhǒng)方法(大多(duō)數是鉗工加工的)有時候並不(bú)是可以完全解決問題的時,這時應該從(cóng)設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加(jiā)頂料針(zhēn)
在容(róng)易發生浮料的衝頭裏加裝(zhuāng)頂(dǐng)料針與彈(dàn)簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種(zhǒng)方(fāng)法適合衝切形(xíng)裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭(tóu)做尖角(jiǎo)凹坑
即本身的正常步距應(yīng)該是等於衝頭切離形(xíng)狀麵,但是在(zài)衝切形狀麵靠近送料(liào)一端故意做成一個如三角形等異形凹坑而另一個(gè)切邊(biān)按(àn)正常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需要切(qiē)離(lí)邊由(yóu)於有凹(āo)坑而會多出微小三(sān)角形的凸起而大於(實際上是超出)另一個切離邊,這(zhè)樣再把(bǎ)相對應(yīng)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防止反彈或抵止(zhǐ)真(zhēn)空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設(shè)計下模入子的時候(hòu)會與衝頭對等間隙配合(hé),而為了防止浮料,在下模入子(zǐ)做出1對或2對對稱點分(fèn)別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由於小(xiǎo)間(jiān)隙衝壓而把廢料卡(kǎ)住在下模入子裏,這種文法可以且放電加(jiā)瘤或者線(xiàn)割方式來完(wán)成。
4、把(bǎ)下模入子做成無直邊形
這種方法(fǎ)比較適合薄材料。一般(bān)在(zài)設計下模(mó)入子(zǐ)(刀(dāo)口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是(shì)沒有(yǒu)直邊(biān)直接做成(chéng)8-15'斜度,因此廢料是越(yuè)向上間隙越小,而越往下(xià)間(jiān)隙越大(dà)也就不容易向上(shàng)跑(pǎo)料反彈了。
5、把下模(mó)入子(zǐ)留用3mm切離直邊餘下部分用放電(diàn)的方法把落料部分(fèn)加大使廢料無積累,加(jiā)長衝切衝頭的長度。每一(yī)次衝切都把廢(fèi)料衝離到落料區,使廢料不可能向上(shàng)浮料。
6、衝頭如加裝頂針(zhēn)一樣加吹氣(qì)孔與吹(chuī)氣裝置。由於吹氣裝置可(kě)以和衝床聯動控製(zhì)吹(chuī)氣(qì)的時間(jiān),因此可以適用(yòng)較薄材料上,這(zhè)一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模(mó)墊板加吹氣槽
這(zhè)一種與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法是在(zài)下模墊板做出氣道,然後在需要吹(chuī)氣(qì)的落料孔(kǒng)鑽向下45的(de)斜(xié)孔(kǒng)貫穿落料(liào)孔,而氣(qì)道與落(luò)料(liào)孔不通(切(qiē)記(jì)這一點(diǎn)),利用(yòng)空氣(qì)住下吹的時候形成(chéng)一個負壓空(kōng)間把(bǎ)廢料吸下去。這種方法適用薄材(cái)料。
8、采用外吸力吸廢料
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至所有衝切部(bù)位的落料孔在輔助板上做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連接在(zài)料管上。通(tōng)過吸料器的吸力把所有的廢料都吸(xī)入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進(jìn)去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料(liào)0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防(fáng)止(zhǐ)廢料浮料的方法不是十分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對(duì)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模入子容易跳(tiào)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。這種方法很管用的,不過需要鉗工水平很高。
廢悄浮料最主要是由於設計的不合理或者材(cái)料(liào)本身的原因造成的。
1、設計不合(hé)理方麵
在衝切工序排樣的(de)時候盡量避免有重切、過切現象。由於(yú)五金模具一般都是用CAD來做設計的(de),在做一些(xiē)工序的時候沒(méi)有(yǒu)照顧好(hǎo)前麵的工序(xù)已經有半加工。