浮料(liào)現象(xiàng)在五金衝壓模具中是一種常見的不良之現象,浮料產生的原因(yīn)是多種的,因此其解決方法也是多樣的。有的廢(fèi)料是由(yóu)於模具設計不良產生的,有的是由於原材料不良造成的,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案時,應先仔細研究(jiū)其種類及原因。下麵以鄙人(rén)在五金模具設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,對於浮料來(lái)說(shuō),本人依據其大小與形成因素把其分為(wéi)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(tuō)離產品之部分(fèn)。其大小一般情況下(xià)與下模(mó)刀口形狀相同。其麵積與危害在三種現象中是最大(dà)的。當這(zhè)種現象出現的(de)時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚(shèn)至崩斷,有可能使產(chǎn)品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑(xiè)之上(shàng)揚現象
廢屑是指單(dān)一(yī)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)脫落形成;衝切廢料細絲(sī)等。出現這(zhè)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較隱蔽的。
3、廢(fèi)粉之上揚現象
廢粉是指單一(yī)工序(xù)中因衝頭與產品之(zhī)間的摩擦產生的(de)微細粉屑。這種現象在產生初期肉眼(yǎn)一般難以發現,隻有當積累一種(zhǒng)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(dìng)程度時,容易造(zào)成衝頭斷裂或者入模入子(zǐ)崩裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因(yīn)
1、廢料上揚之浮料
廢料(liào)上揚的原因首先來分析一下力(lì)的來源,廢(fèi)料(liào)由於一(yī)般與(yǔ)衝頭或(huò)下模(mó)刀口的形狀相同,因(yīn)此,廢料(liào)在模具的入子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(qiē)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構,換句話說其在無約束實際(jì)形狀應該大於下模刀口形狀(zhuàng),這(zhè)也是(shì)為(wéi)什麽當把廢料從入子裏麵取出來的(de)後再也(yě)不能輕鬆的把廢料再填充到下模(mó)入子裏(lǐ)去(qù)的原因。如果(guǒ)促使廢(fèi)料(liào)上揚應該有一個往上的力量而且(qiě)大於該摩擦力及張力總和。這個力量有可能來自(zì)兩個方向,一是廢料材料本身存在的(de)張力或(huò)彈力,由於廢料在衝切的過程(chéng)中有折曲(qǔ)(簡(jiǎn)單說)塑形變形(xíng),因此當衝頭脫(tuō)離它時,其內部的張力會有一個反彈的力量,或許(xǔ)是向下或許是向上(shàng);二(èr)是來自外部的力量,這個(gè)力量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及(jí)廢料)緊密貼合(hé)在(zài)
一起與下模入子組成一個封閉的空間(jiān)產生一個真空狀態,當衝頭上升的(de)時候(hòu),破壞這一個真(zhēn)空狀態因(yīn)此在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝頭一起上(shàng)升(shēng)產生廢料上揚的現(xiàn)象;其次(cì),在一般衝壓過程中,在下模入子裏麵都有廢料重疊的現(xiàn)象,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(xīn)廢(fèi)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,廢料類的浮料現象很少發(fā)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?它有幾種情況,一是產品或廢料的毛刺(或(huò)者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它部分與原材料的不(bú)正常(cháng)刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主要是由於衝頭在(zài)需要對原(yuán)材料作(zuò)出過度作用時而沒有相(xiàng)對應的結構(gòu);三是由於原材料在(zài)衝壓之前已經做了表麵處理(lǐ),而表麵處理層與材料本身還是存在一定(dìng)的非結構(gòu)融合性的現象而會(huì)使材(cái)料的邊緣分離脫落;還(hái)有一種是由於模(mó)具設計的不合理,存在二次(cì)衝切(qiē)(重切)或者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不(bú)應該小於1/3材料的厚度,這(zhè)些過小的切削廢(fèi)料(liào)容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉(fěn)是原材料結構性原因造成的,前麵有說過是鋁基與(yǔ)黃銅基材料(liào)容(róng)易發生這(zhè)種狀況。對於原材料來說是沒有辦法(fǎ),而形成(chéng)這種的原因是衝頭或入(rù)子的表麵有粗糙度存在也就(jiù)是說在(zài)一定放大的程度下其表麵有凹坑。當(dāng)衝頭或入(rù)子接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)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與形(xíng)成原因,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(lái)做一下說明。
A、排料設計不當之引(yǐn)起的浮料
這(zhè)種浮料最主要出現在排料的過程中,大多數產生了比較(jiào)簡單的衝切形狀。如方形、較(jiào)小邊異形廢料。
這個時候一般應該在設計時候故意(yì)做成工(gōng)藝缺口,如梯(tī)形、燕尾形。使簡單的衝切形狀(zhuàng)複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真空(kōng)吸(xī)料(liào)。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方(fāng)孔等。這種(zhǒng)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(miàn),這樣(yàng)一可以使材料變形,使材料內部(bù)與外部的反彈(dàn)力降低,二是降低了真空(kōng)麵積。2、還可在衝(chōng)圓孔的時候在圓形衝頭中央(yāng)磨一個小的凸台,其(qí)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,不需切離的衝頭邊做成一定的台(tái)階,這樣在衝壓的時候可以先做一個(gè)有點折彎的動(dòng)作使廢料向下變形有利(lì)於廢料落(luò)料。4、把衝(chōng)頭的(de)切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或(huò)電磨加(jiā)工,增加空氣量而減少(shǎo)真(zhēn)空量。
C、對於所有(yǒu)有可能或者產生浮料的(de)衝切形狀
上麵B種方法(大多數是鉗工加工的)有時(shí)候並不是可以完全解決問題的時,這時(shí)應該從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝(chōng)頭裏加頂料針
在容易發生浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈(dàn)簧,在分(fèn)模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原(yuán)材料比較(jiào)厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖(jiān)角凹坑
即本身的正常步距(jù)應該是等(děng)於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端(duān)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,這樣在一步衝切的時候,需要(yào)切離(lí)邊由於有凹坑而會多出微小三角形的(de)凸起而大(dà)於(實際上是超出(chū))另一個切離邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不(bú)形成衝切效果,多出來的三角(jiǎo)邊就會被拉(lā)進下模入子(zǐ)而強力抵(dǐ)住下模入子增大摩擦力從而防(fáng)止反彈或抵(dǐ)止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠(jǐ)壓點
通(tōng)常在設計下模入子的時候會與衝頭對等間隙配合,而為了(le)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(xì)1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢(fèi)料卡住在下模入子裏,這種文法可以且放(fàng)電加(jiā)瘤或者線割方式來完成。
4、把下(xià)模入子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在(zài)設計下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有直邊直接做(zuò)成8-15'斜度,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(liú)用(yòng)3mm切離直邊餘下部分用放電的方法把落料部分(fèn)加大使廢料無積累,加長衝(chōng)切衝頭的長度。每一次衝(chōng)切都把廢料衝離到落料區,使廢料不可能向上(shàng)浮料。
6、衝頭如(rú)加裝頂針(zhēn)一樣加吹氣孔與(yǔ)吹氣裝(zhuāng)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,這一點是頂針防浮料無法比(bǐ)擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種(zhǒng)與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法是(shì)在下模墊板做出(chū)氣道(dào),然後(hòu)在(zài)需要吹氣的落料孔鑽向(xiàng)下45的斜孔貫穿落(luò)料孔,而氣道與落(luò)料孔不通(切記這一(yī)點),利用空氣住(zhù)下(xià)吹的時候形成一個負壓(yā)空間把廢料吸(xī)下去(qù)。這種方法適用薄材料(liào)。
[浮料之對策]
8、采用外吸(xī)力吸廢料
方法是在下模模座下再增加一塊下模輔助(zhù)板把所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助板上做成一個大(dà)落料框,焊上一個類似漏(lòu)鬥的料管,然後用(yòng)工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器(qì)的吸(xī)力(lì)把所(suǒ)有的廢料都吸(xī)入工(gōng)業吸料器裏;什麽廢料(liào)廢屑通通進去(qù),保險可靠。嗬嗬(hē)。
9、極薄材料(liào)0.10以下簡單形狀(zhuàng)防浮
由於極薄材料的衝壓(yā)間隙較小,上麵一些防止(zhǐ)廢料浮(fú)料的方法不是(shì)十分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來說,一般是把下模入子設計成8-12'無直身,然後通過試模測(cè)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(zài)下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很(hěn)管用的,不過需要鉗(qián)工水平很(hěn)高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要(yào)是(shì)由於設計的不(bú)合(hé)理或者材料本身的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在衝(chōng)切工序排樣的時候(hòu)盡量避免有重切、過切現象。由(yóu)於五金模具一(yī)般都是用CAD來做設計的,在做一些工序的時候沒有照(zhào)顧好(hǎo)前麵的(de)工序(xù)已經有半加工。