浮料現(xiàn)象在(zài)五金衝壓(yā)模具中是一種常見的不良之現象,浮料產生的原因是多種的(de),因此其解決方法也是多樣的(de)。有的廢料是由於模具設計(jì)不良產生的,有的是由於原材料不良造成的,有(yǒu)的是因為衝壓操作者造成的。需作出一個有(yǒu)效的快速(sù)的解決方案時,應先仔細研究其種類及原因。下麵以(yǐ)鄙人在五金(jīn)模具設計之中的經驗與各位朋友分(fèn)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(jiǎng)浮料(liào)之種類(lèi),對於浮料來說,本人(rén)依據其大(dà)小與形成因素把(bǎ)其分為三種
1、廢料之上揚現象(xiàng)
廢料是指在單一衝切(成型)工(gōng)序中(zhōng)脫離產品之部分。其大小一般情況下(xià)與下模刀口形狀相(xiàng)同。其麵積與危害在三種(zhǒng)現象中是最大的。當這(zhè)種現象出現的(de)時(shí)候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至(zhì)崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有(yǒu)可能使模板產生裂紋(wén)。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一(yī)工序中產生的非(fēi)整體產品(pǐn)或是非整體廢料。其大小相(xiàng)對(duì)比較小,像產品之(zhī)毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細(xì)絲等。出現這種情(qíng)況時反映在產品出(chū)現擦(cā)傷、刮(guā)傷(shāng)、凹坑或凹痕的現象。這種情(qíng)況最主要是對產品(pǐn)造成不良,但這種情況在模具(jù)生產是最為(wéi)常見(jiàn)也是比較(jiào)隱蔽的。
3、廢粉之上揚(yáng)現象
廢粉是指單一工序中因衝頭與產品之間的摩擦產生的微細粉屑。這種(zhǒng)現象在(zài)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(rù)仔(zǎi)發生顏色變化時才容(róng)易辨(biàn)別。當廢(fèi)粉(fěn)達(dá)到一定程度時,容易造成衝頭(tóu)斷裂或者入模入子崩裂(liè)。最(zuì)容易發生在黃銅基與(yǔ)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下(xià)力的來源,廢料由於一(yī)般與衝頭或下模(mó)刀口的形狀相同,因此,廢料(liào)在模具的入(rù)子內應該有一定的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切離(lí)以後由於材料的塑性或者說彈性變形的存在(zài)其(qí)會(huì)恢(huī)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(shí)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(liào)再填(tián)充到下模入子裏去的原因。如果促(cù)使(shǐ)廢料上揚應該有一個往上的力量而且大(dà)於該摩擦力及張力總和。這個力量有可能來自兩個方向,一是廢料材料(liào)本身存在的張力或彈力,由(yóu)於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此當(dāng)衝頭脫離它時,其內部的(de)張力會有一個反(fǎn)彈的力量,或(huò)許是向下或許是向上;二是來自外部的力量,這個(gè)力量(liàng)也有兩個方麵,在衝頭與下(xià)模入子(zǐ)切離時,衝頭表麵與原材料(及廢(fèi)料)緊密(mì)貼合在(zài)
一起與下模入子(zǐ)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(yòng)誘使廢料與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現象,當最新一片廢料加入時,其它的(de)廢料本身的內力(lì)(反彈力)也會促使新廢料上揚。所(suǒ)以(yǐ)當衝壓速(sù)度非常低,而且(qiě)無廢料積料的現象存(cún)在的進候,廢料類的浮料現(xiàn)象很少發生(shēng)。這(zhè)也是其原由之一。
2、廢(fèi)屑上揚之浮料
廢屑是如何產生的(de)?它有(yǒu)幾種情況,一(yī)是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭(tóu)或模具的其它部分與原材(cái)料的不正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最(zuì)主要是由(yóu)於衝頭在需要對原材料作出過度作(zuò)用時(shí)而(ér)沒(méi)有相對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已經做了表麵處理,而表麵處(chù)理層與材料本身還是存在一定(dìng)的非結構(gòu)融合性(xìng)的現象而會使材料的邊緣分離(lí)脫(tuō)落;還有一種是由於模具設計的(de)不合理,存在二次衝切(重切)或者過小(xiǎo)廢料切削,一般來說衝切的寬度不應該小於1/3材料(liào)的厚度,這些過小的切削廢料容易與主體大廢(fèi)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)性原因造成的,前麵有說過是鋁基與黃銅基材料容易發生這種狀況。對於原材料來說是(shì)沒有辦法,而形成(chéng)這種的原因是衝頭或入子的表麵有粗糙度存(cún)在也就是說在一定放大的程度下其表麵有凹坑(kēng)。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對(duì)策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可(kě)以分析出模具的對策。先對每一種廢料浮(fú)料的方法來做一下說明。
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中,大多數產生(shēng)了比較(jiào)簡單的衝(chōng)切(qiē)形狀。如方(fāng)形、較小邊異形廢料。
這個時候一般應(yīng)該在設(shè)計時(shí)候故意做成工藝缺口,如梯形、燕(yàn)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(dān)
如(rú)圓(yuán)孔、方孔等。這種情況下從廢料浮料形成原因著(zhe)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(huò)雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材(cái)料內部與外部的反彈力降低,二是降低了(le)真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形(xíng)衝頭中央磨一個小的(de)凸台,其作用與斜麵(miàn)一樣(yàng),不過這種方法對圓孔比(bǐ)較有效一些。3、當切離邊(biān)為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭邊做成一定的(de)台(tái)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)料向下變形有利於廢料落料。4、把(bǎ)衝頭的切離(lí)麵做成波紋形或者(zhě)說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空(kōng)氣量而減少真空量。
C、對於所(suǒ)有(yǒu)有可能或者(zhě)產(chǎn)生浮料的衝切形(xíng)狀
上麵(miàn)B種方法(大(dà)多數是鉗工加工的)有時候並不是可以完全解決問題的時,這時應該從設計上(shàng)靠考(kǎo)慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生浮料(liào)的衝頭裏加裝頂(dǐng)料針與彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這(zhè)種方法適合(hé)衝切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做(zuò)尖角凹坑
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送料一端故意做成一個如三角形等異形(xíng)凹坑而另一個切邊(biān)按正常邊設計,這樣在一步(bù)衝切的時候,需要(yào)切離邊由於有凹坑而會多出微小三角形的凸起而大於(yú)(實際上是超出)另一個切離邊,這樣再把相對(duì)應的衝頭做圓角處理不形(xíng)成衝切效果,多出來的三角邊就會被拉進下(xià)模入子而強力抵住下(xià)模入子增大摩擦力從而防止反彈或抵(dǐ)止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設計(jì)下模(mó)入子(zǐ)的時候會與衝頭對等間隙配合(hé),而為了防止浮料(liào),在下模入子做出1對或(huò)2對對稱點分別小於衝壓間隙1/2左右(yòu),這(zhè)樣在(zài)衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而(ér)把廢料卡住在下模入子裏,這種文法可(kě)以且放電加瘤或者(zhě)線割方(fāng)式(shì)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(shè)計下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直(zhí)邊(biān)。而這種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙(xì)越(yuè)小,而越往(wǎng)下間隙越大也(yě)就不容易向上跑料反彈了。
5、把(bǎ)下模入子留用3mm切離直邊餘下部分用放電(diàn)的方法把(bǎ)落(luò)料部(bù)分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝離到(dào)落料區,使廢料不可(kě)能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝(zhuāng)置。由於吹氣裝置可以和衝(chōng)床聯動控製(zhì)吹氣的時間,因此可以適用較薄材料(liào)上(shàng),這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊(diàn)板加吹氣槽(cáo)
這一種與衝頭吹氣原理相似又有不(bú)同,具體做法是在下模墊板做(zuò)出氣道,然後在需要吹氣的落料(liào)孔鑽向下45的斜孔貫穿落(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(fù)壓空間把廢料吸下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模(mó)模座下再(zài)增加一塊下模輔助板把所有有可能甚至所有衝切部位的(de)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料(liào)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(bǎo)險可靠(kào)。嗬嗬。
9、極薄(báo)材料0.10以(yǐ)下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓(yā)間隙較小,上(shàng)麵一些防止廢料浮料的方法不是十分合適,如頂針頂料(liào)、下模做凸點、工(gōng)業吸料器等。
對於(yú)這種材料來說,一般是把下模(mó)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屑。再(zài)把模具拆(chāi)下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小心在下模(mó)入子做成(chéng)幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不(bú)過需要鉗工水平很高。
[廢屑浮料之對策]
廢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(hé)理方麵
在衝切工序排樣的時候盡量避免有重切、過切現象。由於五金(jīn)模(mó)具一般都是用CAD來做(zuò)設計的,在做(zuò)一(yī)些工序的(de)時候沒有照顧好前麵(miàn)的(de)工(gōng)序已經有半(bàn)加工。