浮料現象在五金衝壓模具中是一(yī)種常見的不良之現象,浮料產(chǎn)生的(de)原(yuán)因是多種的(de),因此其解決方法(fǎ)也是(shì)多(duō)樣的。有的廢料是由於模具設計不良產生的,有的是由於原材料不良(liáng)造成的,有的(de)是(shì)因為衝壓操作者造成(chéng)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。下麵以鄙人在五金模具設計(jì)之中(zhōng)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(zhī)種類(lèi)
今天先(xiān)講浮料之種類,對於浮料來說(shuō),本人依據其大小與形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝切(成型)工序(xù)中(zhōng)脫離產品之部分。其大小(xiǎo)一般情況下與下模刀(dāo)口形(xíng)狀相同。其(qí)麵(miàn)積與危(wēi)害在三種現(xiàn)象中是最大的。當這種現象出現的時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導(dǎo)正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋(wén)。
2、廢(fèi)屑之上揚現象
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(xiǎo)相對(duì)比較小,像產品之毛(máo)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(shāng)、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主要(yào)是對產品造成不良(liáng),但這種情況在模具生產是最為常見也是比較(jiào)隱蔽的。
3、廢粉之(zhī)上揚現象
廢粉是指單一工序(xù)中(zhōng)因(yīn)衝頭與產品之間的摩擦產(chǎn)生的微細粉屑。這(zhè)種現象在產生初期肉眼一般(bān)難(nán)以發(fā)現,隻有當積累一種(zhǒng)程度時(shí),衝頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到一(yī)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材中。
二、浮料(liào)之原因
1、廢料上(shàng)揚(yáng)之浮料
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來(lái)源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相(xiàng)同(tóng),因此,廢料在模具的入子內應該有一定的(de)摩擦力存在,從衝(chōng)切的原理上來說,廢料在切離以後由於材料的塑性或者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句話說其在無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(yě)不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料上(shàng)揚應該有一個往上的力量而且大於該摩擦力及張力總和。這個力量(liàng)有可(kě)能來自兩個方向,一是廢料材料本身存(cún)在的張(zhāng)力(lì)或彈力,由於廢料在衝(chōng)切的(de)過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此當(dāng)衝(chōng)頭脫離它時,其內部的張力會有一個反彈的力(lì)量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的力(lì)量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與下模(mó)入子切離時,衝頭表麵與原材料(liào)(及廢料)緊密貼(tiē)合在
一起與下模(mó)入子組成(chéng)一個封閉的空間產生一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因此在空氣的負(fù)壓的作(zuò)用誘使廢料與衝(chōng)頭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,當最(zuì)新一片廢料加入時,其(qí)它的廢料(liào)本身的(de)內力(反彈力)也會促使新廢(fèi)料上(shàng)揚。所以當衝壓速度非常低,而且(qiě)無(wú)廢料積料的現象存在的進候,廢料類的浮料現象很少(shǎo)發生。這也是其原由(yóu)之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產(chǎn)生的?它有(yǒu)幾種情況,一是產品(pǐn)或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或(huò)模具的其它部分與(yǔ)原材(cái)料的不正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主要是由於衝頭(tóu)在需要對(duì)原材料(liào)作出過度作用時而(ér)沒有相對應的結(jié)構(gòu);三是由於原材(cái)料在衝壓之前已經做了表麵處理,而表(biǎo)麵處理層與材料本身還是存在一定(dìng)的非結構融合(hé)性(xìng)的現象而會使材料的邊緣分(fèn)離脫落;還有一(yī)種是由於模具(jù)設計的不合理,存在二(èr)次衝(chōng)切(重切)或者(zhě)過小廢料切削,一(yī)般來說衝(chōng)切的寬度不應該小於1/3材料(liào)的(de)厚度,這些過小的切削(xuē)廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構(gòu)性原因造成(chéng)的,前麵有說過是鋁基與黃銅基材料容(róng)易發生這種狀況。對於原材料來說是沒有辦法,而形成這種(zhǒng)的原因是衝頭或入子的(de)表麵有粗糙(cāo)度存在也(yě)就(jiù)是說在一定放(fàng)大(dà)的程度下其表麵(miàn)有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料(liào)的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一(yī)樣)產生(shēng)廢粉了。
三、浮(fú)料之對策
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可以(yǐ)分析出模具的對策(cè)。先對(duì)每一種廢料浮料的方法(fǎ)來做一(yī)下說(shuō)明。
A、排料設計不當之引起的浮料
這種浮料最主要出現在排料的過程(chéng)中,大多數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形(xíng)、較小邊(biān)異形廢料。
這個時(shí)候一般應該在設計時候故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾形。使簡單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔(kǒng)本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種(zhǒng)情況下從廢料浮料(liào)形成原因著(zhe)手,一是改變反彈方向,二是減少真空麵積。常(cháng)有的方法如(rú),1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可(kě)以(yǐ)使材料變形,使材料內部與外部的(de)反彈力降低,二是降低了真空麵積(jī)。2、還可在衝圓孔的(de)時候在圓(yuán)形衝頭中央磨一個(gè)小的(de)凸台,其作用與(yǔ)斜(xié)麵一(yī)樣,不過這種方(fāng)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階,這樣在衝壓的時候可以先做一個有點折彎的動作使廢(fèi)料(liào)向下變形(xíng)有利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形(xíng)或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工(gōng),增加空(kōng)氣量而減少真空量。
C、對於所有有可能或者產生浮(fú)料的(de)衝切形狀
上麵B種方法(大(dà)多(duō)數是鉗工加(jiā)工的)有時候並不是可以(yǐ)完全解決問題的(de)時,這時應該從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生浮料的衝頭(tóu)裏加裝頂料針與彈(dàn)簧,在(zài)分模的時候(hòu)利用頂料針把廢料頂在下模入子裏(lǐ)。這種方法適合衝切形(xíng)裝(zhuāng)比較大(dà)而原材料比較厚的(de)場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的(de)正常(cháng)步(bù)距應該是等於衝頭切離形狀(zhuàng)麵,但是在衝切形狀麵靠近送料(liào)一(yī)端故意做成一個如三角形等異(yì)形凹坑而另一(yī)個切邊按正常邊(biān)設計,這樣在一步(bù)衝切的時候,需要切離邊由於有凹坑(kēng)而會多出微小三角形的(de)凸起而大於(實際上是超出)另(lìng)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)邊就會被拉進下模入子而強(qiáng)力抵住下模入子(zǐ)增(zēng)大摩(mó)擦力從而防止反(fǎn)彈(dàn)或抵止(zhǐ)真(zhēn)空吸料。
3、下模入(rù)子孔邊作對稱擠壓點
通常在(zài)設計下模入子的時候會與衝頭對等間隙配(pèi)合,而為了防止浮料,在下模入子做出1對(duì)或2對對稱點分別小於衝壓間隙1/2左右,這(zhè)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入(rù)子裏,這種文法可以且放電加瘤或者線割方(fāng)式來完成。
4、把下模入子做成無直邊形
這種方法比較適合(hé)薄材料。一(yī)般(bān)在設計下(xià)模入子(刀口)的時候都會(huì)留有3-5mm的直邊。而這(zhè)種方法(fǎ)是沒有直(zhí)邊直接做(zuò)成(chéng)8-15'斜度,因此廢料是越向上間(jiān)隙越小,而越往下間隙越大也就不容易向上跑料反彈(dàn)了(le)。
5、把下模入子留用(yòng)3mm切離直邊餘下部分用放電的方法把落料部(bù)分加大使(shǐ)廢料無積累,加長衝切衝頭的長度(dù)。每一次衝(chōng)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(qì)孔與吹氣裝置。由(yóu)於吹氣裝置可以和衝床聯動控(kòng)製吹氣的時間,因此(cǐ)可(kě)以適用較薄材料上,這一點是頂(dǐng)針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在(zài)需要吹氣的(de)落料孔鑽向下45的斜(xié)孔貫(guàn)穿(chuān)落料孔,而氣道與落料孔(kǒng)不通(切記這一點),利用空氣住(zhù)下吹的時候(hòu)形成一個負壓(yā)空間把廢(fèi)料吸下去。這種方法適用薄材料。
8、采用(yòng)外吸力吸廢料
方法是在下(xià)模模座下再增加一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(luò)料框,焊(hàn)上一個類似漏鬥的(de)料管,然後用工業吸料器的(de)連接在料管上。通過吸料器的(de)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(hē)嗬。
9、極薄材料0.10以下(xià)簡單形狀防浮(fú)
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一(yī)些防止廢(fèi)料(liào)浮料的方法不是十分(fèn)合(hé)適,如頂(dǐng)針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種(zhǒng)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(shì)模測試出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆(chāi)下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用(yòng)的,不過需要鉗工水(shuǐ)平很高。
廢(fèi)悄浮料最主要是由於設計的不合理或者材料本身的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在(zài)衝切工序排樣(yàng)的時候盡量避免有重切、過切現象。由於五金(jīn)模具一般都是用(yòng)CAD來做設計的,在(zài)做一些工序的時(shí)候沒有照顧好前麵的工序已經有(yǒu)半加工(gōng)。