浮料現象在五金衝壓模具中是一種常見的(de)不良之現象,浮料產生的原因是多種(zhǒng)的,因(yīn)此其解決方法也是多樣的。有(yǒu)的廢料是由於模具設計不良產生(shēng)的,有的是由於原材料不良(liáng)造成的,有的(de)是因(yīn)為衝壓操作者造成的。需(xū)作出一個有(yǒu)效的快速的解決方案(àn)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之中(zhōng)的經驗與各位朋友分享(xiǎng)與交流,有不(bú)當或不足之外請指教(jiāo)。
一、浮料之種類
今天先(xiān)講浮料之種類,對於浮料來說,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(qiē)(成型)工序中脫離產品(pǐn)之部分。其大小一般情況下與下模刀(dāo)口形狀相同。其(qí)麵積與危害在三種現象中是最大的。當這種現象出現的時(shí)候有可能使衝頭或刀(dāo)口崩裂甚至崩斷,有可能(néng)使產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生(shēng)裂(liè)紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單(dān)一(yī)工序中產生的非整體(tǐ)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(xíng)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(hén)的現象。這種情況最主要是對產品造成不良,但這種情況在(zài)模具生產是最為常(cháng)見也是(shì)比較隱蔽的。
3、廢粉之(zhī)上揚現象
廢粉(fěn)是指單一工序中因衝頭與產品之間的摩(mó)擦產生的微細粉屑。這種現象在產生初期肉眼一般難以(yǐ)發現,隻有當積累一種程度時,衝頭與入仔(zǎi)發生顏色變化時才容(róng)易辨別。當廢粉達到一(yī)定程度時,容易造成衝頭斷裂或者(zhě)入模入子(zǐ)崩裂。最容易發(fā)生在黃銅基與鋁基(jī)材中。
二、浮料之原因
1、廢料上(shàng)揚之浮料(liào)
廢料上揚的原因首先來分(fèn)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,廢料在模具的入子內應該有一定(dìng)的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢(fèi)料在切離以後由於材料的(de)塑(sù)性或者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換(huàn)句話說(shuō)其在(zài)無約束實際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是為(wéi)什麽當把廢料從入子裏麵取出(chū)來的後再也不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子裏去的原因(yīn)。如果(guǒ)促使廢料上揚應該有一個(gè)往上的力量而且大於該摩(mó)擦力及張力總和。這個力量有可能來(lái)自(zì)兩個方向,一是廢料材(cái)料本身存在的張力或彈(dàn)力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單說(shuō))塑(sù)形變形,因(yīn)此當衝頭脫離它時,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;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個方麵(miàn),在衝頭與下模入子(zǐ)切離時,衝頭表麵與原材料(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,當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝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(miàn)都有廢料重疊的現象,當最新一片廢料(liào)加入時,其它的廢料本身的內力(反彈力)也會促使(shǐ)新廢料上揚。所以當衝壓速度非(fēi)常低,而且無廢料積料的現象存在的進候,廢(fèi)料類的浮料現象很少發生。這也是其原由之一。
2、廢(fèi)屑上揚之浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種情況,一是(shì)產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫(tuō)落;一是衝頭或模具的(de)其(qí)它部分與原材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在需要對原材料作出(chū)過度作用時而沒有相對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已(yǐ)經做了表麵(miàn)處理,而表麵處理層與材料(liào)本身還是存在一定(dìng)的(de)非結構融合性的(de)現象而會使材料的(de)邊(biān)緣分離(lí)脫落;還有一種是(shì)由於(yú)模具設計的不合理,存在二次衝切(重(chóng)切)或者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不應(yīng)該小於1/3材料的厚度,這些過小的切削廢料容(róng)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
廢粉是原材料結構性原因造成(chéng)的,前(qián)麵有(yǒu)說過是鋁基與黃銅基(jī)材料(liào)容易發生這種狀(zhuàng)況。對於原材料來說是沒有辦法,而形(xíng)成這種的原因是衝頭或入子的(de)表麵有粗糙度存在也就(jiù)是說在一定放大的程度下其表(biǎo)麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就(jiù)會摩擦原(yuán)材料(像(xiàng)銼刀銼鐵一樣)產生(shēng)廢(fèi)粉了。
三、浮料之對策
1、廢料(liào)浮料之對策
通(tōng)過以上兩(liǎng)則的現象與形成原因,因此可以分析出模具(jù)的對策。先對(duì)每一種廢料浮料的方法來做一(yī)下說明。
A、排料設計不(bú)當(dāng)之引起的浮料
這種浮料最主要出現在排料的過程中,大(dà)多數產生了比較簡單(dān)的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢(fèi)料。
這個(gè)時候一般應該在設計時候故意做成工藝缺口,如梯形(xíng)、燕尾形(xíng)。使簡單(dān)的衝切形狀複雜,加大廢料的摩(mó)擦力阻止廢料(liào)反彈與真空吸(xī)料(liào)。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔(kǒng)等。這種情況下從廢料浮料(liào)形成原因著手,一是改變反彈方(fāng)向,二是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨(mó)成單邊斜麵或雙(shuāng)邊斜麵,這樣一可(kě)以使(shǐ)材料變形,使材料內部與外(wài)部的(de)反彈力降低,二是(shì)降低了(le)真空麵積。2、還可在衝圓孔(kǒng)的時候在(zài)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(duì)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(zuò)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料向下變形(xíng)有利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵(miàn)做成波紋形(xíng)或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於所有有(yǒu)可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種(zhǒng)方法(大多數是(shì)鉗工加工的)有時候並不(bú)是可以完全解決問題的時,這時(shí)應該從設計上(shàng)靠考(kǎo)慮加以解決
1、衝切衝頭(tóu)裏加頂料針
在容易發生浮料的衝頭裏加裝頂料針與(yǔ)彈簧,在分模的時候利(lì)用頂料針(zhēn)把廢(fèi)料頂(dǐng)在(zài)下模入子裏。這種(zhǒng)方法適合衝切形裝比較大而原材料(liào)比(bǐ)較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹(āo)坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近(jìn)送料一端故意做成一個如三角(jiǎo)形等異(yì)形凹坑而另一個切邊按正常邊設計,這(zhè)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凸起而大於(實際上是超出)另一個切離邊(biān),這樣再(zài)把相對應的衝(chōng)頭做圓角處理不形成衝切(qiē)效(xiào)果,多出來(lái)的(de)三角邊就(jiù)會被拉進下模入子而強力抵(dǐ)住(zhù)下模入子增大摩擦力從而防止反彈或(huò)抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對(duì)稱擠(jǐ)壓點
通常在設計下模入子的時候會(huì)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(duì)或2對對稱點分別小於(yú)衝壓間隙1/2左右,這樣在(zài)衝切廢料的時候由(yóu)於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏,這(zhè)種(zhǒng)文法可以且放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把下模入(rù)子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在設計下模入子(刀口)的時(shí)候都會留有3-5mm的直邊。而這種(zhǒng)方法是沒(méi)有直邊(biān)直接做成8-15'斜度,因此(cǐ)廢料是越向上間(jiān)隙越小,而越(yuè)往下間隙越(yuè)大也就不容易向上跑料反(fǎn)彈了(le)。
5、把下(xià)模入子留用3mm切離直邊餘下部分用放電的方(fāng)法把(bǎ)落料部分(fèn)加大使廢料無積累(lèi),加長衝切衝頭的長度。每(měi)一次(cì)衝切都把廢料衝(chōng)離到落料(liào)區,使廢料(liào)不可能向上浮料。
6、衝頭(tóu)如加裝(zhuāng)頂針一樣加吹氣孔(kǒng)與(yǔ)吹(chuī)氣裝置。由於吹氣裝置可以(yǐ)和衝床聯動控製吹氣的時間,因此可以適(shì)用較薄材料(liào)上(shàng),這一點(diǎn)是頂針防浮料無法(fǎ)比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一(yī)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(zuò)出氣道(dào),然後在需要吹氣的落料(liào)孔鑽向下45的斜孔(kǒng)貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用空(kōng)氣(qì)住下吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸下去(qù)。這種方法適用薄材料。
8、采用外吸(xī)力吸廢料
方(fāng)法(fǎ)是在下模模座下再增加一塊(kuài)下模輔助板把(bǎ)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(gè)大(dà)落料(liào)框,焊上(shàng)一個類似(sì)漏鬥的料管,然後用(yòng)工業吸料(liào)器的連接在料管上。通過(guò)吸料器的吸(xī)力把所(suǒ)有的廢料都吸入工業吸料器裏;什麽廢料廢(fèi)屑通通進去,保(bǎo)險可靠(kào)。嗬嗬。
9、極薄材(cái)料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料(liào)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。
對於(yú)這種材料來說,一般是(shì)把下模入子設計成8-12'無直身(shēn),然後通過試模測試出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下(xià)來,用長細頂針(zhēn)加(jiā)金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子(zǐ)做成幾個對(duì)稱粗糙點。這(zhè)種方法很管用(yòng)的,不過需要鉗工水平很高。
廢(fèi)悄浮料最主要是由(yóu)於設計的不合理或者材料本身的(de)原因造成的。
1、設計不合(hé)理方麵
在衝切工序排樣(yàng)的時(shí)候盡量避免有重切、過切現象。由於五金模具一般都是用CAD來做設計(jì)的(de),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。