一站式精密五金件加工製造
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浮料(liào)現象在五金衝壓模(mó)具中是一種常見的不良之現象,浮料產生的原因是多種的,因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的(de),有的是由於原材料(liào)不良造成的,有的(de)是因為衝壓(yā)操作者造成的。需作出(chū)一個有效的(de)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(zú)之外請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料(liào)之種類,對於浮料來說,本人(rén)依據其大小與形成因素把其分(fèn)為三種
1、廢料之上(shàng)揚現象
廢料是指(zhǐ)在單一衝切(成型)工序中(zhōng)脫離產品之(zhī)部分。其大小一般情況下與下模刀口形狀相同。其麵積與(yǔ)危害在(zài)三種現象中是最(zuì)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(chǎn)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(xiàng)
廢屑是指單一工序中產生的非整體產品或是非(fēi)整體(tǐ)廢料。其大(dà)小(xiǎo)相(xiàng)對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出(chū)現這種情況時反映在產品出現(xiàn)擦傷(shāng)、刮傷、凹坑或凹(āo)痕(hén)的現象。這(zhè)種情況最主(zhǔ)要是對(duì)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、廢粉之上(shàng)揚現象
廢粉是指單一工序中因衝頭與產(chǎn)品之間的摩擦產(chǎn)生的微細粉屑。這種(zhǒng)現象在產生初期肉(ròu)眼(yǎn)一般(bān)難(nán)以發現,隻(zhī)有當積累一種程度時,衝頭與(yǔ)入仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到一定程度時(shí),容易造成(chéng)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、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首先來分析一(yī)下力(lì)的來源,廢料由於一般與衝頭或下模(mó)刀口的形狀相同,因此,廢料在模具(jù)的入子內應該有一定的摩擦力存在,從衝切的(de)原理上來說,廢料在切離(lí)以後由於材料的塑性或者說彈性變(biàn)形的存在其會恢複組織(zhī)結構,換句話說其在無約束(shù)實際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是為什麽當(dāng)把廢料從入(rù)子裏麵取出來的後再也不能(néng)輕鬆的把廢料再填充到下模入子裏去的原因。如(rú)果促使廢料上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)有可能來自兩個方向,一是廢料材料(liào)本身(shēn)存在的(de)張力或彈力,由於(yú)廢料在衝切的過程中有折(shé)曲(簡單說)塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力會(huì)有(yǒu)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,在衝頭與(yǔ)下模入子切離時,衝頭表麵與原材(cái)料(及廢料(liào))緊密貼(tiē)合在
一起與下(xià)模入子組成一個封閉的空間產生一個真空狀(zhuàng)態,當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀(zhuàng)態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料與(yǔ)衝頭(tóu)一起上升產生廢料上揚的現象;其次,在一般衝壓過程(chéng)中,在(zài)下(xià)模入子(zǐ)裏麵(miàn)都有廢料(liào)重疊的現象,當最新一片廢料加入時,其它的(de)廢料本身的內力(反彈力(lì))也會促使新廢料(liào)上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無廢料積料的現象存在的進候,廢料類(lèi)的浮料現象很少發生。這也(yě)是其原由之一。
2、廢屑(xiè)上揚(yáng)之(zhī)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(或者稱為毛頭(tóu))的脫落;一是衝頭或模具的其它部分與原材料的不正常刮傷或撞傷造成細小廢(fèi)料,這最主要是由於衝頭(tóu)在需要對原材(cái)料作出過度作用時而沒(méi)有相對應的(de)結構;三是由於原材料在衝壓之前已經做了表麵處理,而表麵處理層與材料本身還是存在一定(dìng)的非結構融合性的現象而會使材料的(de)邊緣分離(lí)脫落;還有一種是由於模具設計的不(bú)合理,存在二次(cì)衝切(重切)或者過小廢料切削,一般來說衝切的(de)寬度不應該小於1/3材料的厚度,這(zhè)些過小的切削廢料容易與(yǔ)主體大廢料脫離或由於硬化崩斷(duàn)形成廢屑。
3、廢粉上(shàng)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(liào)容易發生這種狀況(kuàng)。對於原材料來說(shuō)是沒有辦法,而(ér)形成這種(zhǒng)的原因是(shì)衝(chōng)頭或入(rù)子的表麵有粗糙度存在也就(jiù)是說在一定放大的程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原(yuán)材料的時候,就會(huì)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(guò)以上兩則的現象與形成原因,因此可以分析出模具的對策。先對每一種廢(fèi)料浮料的方法來做一下說(shuō)明。
A、排料設計不當之引起的(de)浮料
這種浮料最主要出現在排料的過程中,大多數產生了(le)比(bǐ)較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊(biān)異形廢料。
這個時候一(yī)般應該在設計時候(hòu)故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾(wěi)形。使(shǐ)簡單(dān)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、衝切孔本身是(shì)形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況下從廢料(liào)浮料形成原因著手,一是改變反彈方(fāng)向,二是(shì)減少真空麵(miàn)積(jī)。常有(yǒu)的(de)方法如(rú),1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部與外部的(de)反彈力降低,二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時(shí)候在圓(yuán)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(bǐ)較有效(xiào)一些。3、當切離邊為三邊(biān)或兩邊(biān)時,不需(xū)切離的(de)衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓(yā)的時候(hòu)可以先做一個有點折彎的(de)動作使廢料向下變形有利於廢(fèi)料落(luò)料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工(gōng),增加空氣量(liàng)而減少(shǎo)真空量。
C、對(duì)於所有有可能或者產生浮料的衝切形狀
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(wèn)題的時,這時(shí)應該從設計上靠考慮加以解決(jué)
1、衝切衝頭裏加(jiā)頂料針
在(zài)容易發(fā)生浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在分模的時候利(lì)用頂料(liào)針把廢料(liào)頂在下模入子裏。這種方法適合衝切(qiē)形裝比較大而原材(cái)料比(bǐ)較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本(běn)身的正常步(bù)距應該是等於衝頭切離形狀麵,但(dàn)是在衝切形狀麵靠近送料一端故(gù)意做成一個(gè)如(rú)三角形等異形凹坑而另一個切邊(biān)按正常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需要切離邊由於有凹坑而會多出微小三角(jiǎo)形(xíng)的凸起(qǐ)而大於(實際上是超出)另(lìng)一個切離(lí)邊,這樣再把相對應的衝頭做圓(yuán)角(jiǎo)處理不形成(chéng)衝切效果(guǒ),多出來的三角邊就會被拉進下模(mó)入子而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反(fǎn)彈或抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊(biān)作對稱擠壓點
通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,在下模入子做出1對或2對對稱點分別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝(chōng)切廢料(liào)的時候由於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入子(zǐ)裏,這種文法可(kě)以且放電加瘤或者線割方(fāng)式來完成。
4、把下模(mó)入子做成無直邊形(xíng)
這(zhè)種方法比較適合薄材料。一般在設計下模入子(刀口)的時候(hòu)都會留有3-5mm的(de)直邊。而這種方法是沒(méi)有直(zhí)邊直接做成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(dà)也就不容易向上(shàng)跑(pǎo)料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離直邊餘下部分用放電的方法把落料部分加大使(shǐ)廢料無積(jī)累,加長衝切衝頭(tóu)的長(zhǎng)度。每一次衝切都把廢(fèi)料衝離到落(luò)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孔與吹氣裝置。由(yóu)於吹氣裝置(zhì)可以和(hé)衝床聯動控製吹氣的時間,因此可以適用較(jiào)薄材料上,這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下(xià)模或下模墊板加(jiā)吹氣槽
這一種(zhǒng)與衝頭吹氣原理相似又有不同(tóng),具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣(qì)的落料孔(kǒng)鑽向下45的斜孔(kǒng)貫穿落(luò)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(yòng)薄材料。
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模模座下(xià)再增加一塊下模輔助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落料框,焊上一個(gè)類似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器(qì)的吸力(lì)把所(suǒ)有的廢料都吸入(rù)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(jí)薄材料(liào)0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材料(liào)的衝壓間隙較小,上麵(miàn)一些防止廢料(liào)浮料的方法(fǎ)不是十(shí)分合適,如頂(dǐng)針頂料、下模做凸點、工業(yè)吸料器等。
對於這種材料來(lái)說,一般是把下模入子設計成8-12'無(wú)直身,然後通過試模測試出哪些下(xià)模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加金(jīn)剛粉(鑽石膏)小心在下模(mó)入子做成幾個對稱粗糙點。這種(zhǒng)方法很(hěn)管用的,不過需要鉗工水平很高。
廢悄(qiāo)浮料最主要是由於(yú)設(shè)計的不合理或者材料本身的原因造成(chéng)的。
1、設計不合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡量避免有重切(qiē)、過切現象。由於五金模具一(yī)般都是用CAD來做設計的,在做一(yī)些(xiē)工(gōng)序的時候沒有照顧好前麵的工序已經有半加工。