浮料現象在五金衝壓模具中是一種常見的不良之現象(xiàng),浮料產生的原因是多種的,因此其解決方法也是多(duō)樣(yàng)的。有的(de)廢料是由於模具設計不良產生的,有的是由於原材料不良造成的(de),有的是因為(wéi)衝壓操作者造成的(de)。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種(zhǒng)類及原因(yīn)。下(xià)麵以鄙人在五金模具設(shè)計之中的經驗與各位朋友(yǒu)分享與交流,有不當或不足之外請指教(jiāo)。
一、浮料之種(zhǒng)類
今天先講浮料之種類,對於浮料來說,本人依據其大小與形(xíng)成因素把其分為三種
1、廢(fèi)料之(zhī)上揚(yáng)現象
廢料是指在單一衝切(成型)工序中脫離產品之部分。其大小一般情況下與(yǔ)下模刀口(kǒu)形狀相同。其麵積與危害在三種現象中(zhōng)是最大的。當這種現象出現的時(shí)候有(yǒu)可能使衝(chōng)頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能使(shǐ)模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢(fèi)屑是指(zhǐ)單一工序中產生的非整體產品或是非整體廢(fèi)料。其大小相對(duì)比(bǐ)較小,像(xiàng)產品之毛邊(biān)(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲(sī)等。出現這種情況時反映在產品出現(xiàn)擦傷、刮傷、凹坑或凹(āo)痕的現象。這種情(qíng)況最主要是對產品造成不良,但這(zhè)種情況在模具(jù)生產是最為常(cháng)見也是比較隱蔽(bì)的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一工序(xù)中因(yīn)衝頭與產品之間的摩擦產生的微細粉(fěn)屑。這種現象在產生初期肉(ròu)眼一般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉(fěn)達到一定程度時,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(liào)之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因(yīn)首先來分析一(yī)下力的來源,廢料由於(yú)一般與衝頭(tóu)或下(xià)模刀口的(de)形狀相同,因(yīn)此(cǐ),廢料在模具的入子內應該(gāi)有一定的摩擦力存在,從衝(chōng)切的原理上來說,廢料在(zài)切離以後由於材(cái)料的塑性或者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句(jù)話說其(qí)在無約束實際形狀應該大於下模(mó)刀口形狀,這也是(shì)為什麽當把廢料從(cóng)入子裏(lǐ)麵取出來的後再也不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子裏去(qù)的原因。如果(guǒ)促使廢料(liào)上揚應該有一個往上的力量而且大(dà)於該摩擦(cā)力及張力總和。這個力(lì)量有可能(néng)來自兩個方向(xiàng),一是廢料材料本身存在的張力或彈力(lì),由於廢料在衝切的過程中(zhōng)有折曲(簡單說)塑(sù)形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張(zhāng)力會有一個反彈(dàn)的力量,或許是向下或許是向上;二是來自外部(bù)的力量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與原(yuán)材料(及廢料)緊密(mì)貼合在
一起(qǐ)與下模入子組成一個封閉(bì)的空間產生一個真空狀態,當(dāng)衝頭上升的時候(hòu),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衝(chōng)頭一(yī)起上升產生廢料上揚的現象;其次,在(zài)一般衝壓過程中(zhōng),在下模入子裏麵都有廢料(liào)重疊的現象,當(dāng)最新一片廢(fèi)料加入(rù)時,其它(tā)的(de)廢料本身的內(nèi)力(反彈力)也會促使新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無廢料積料的現象存在的進(jìn)候,廢料類的浮料現象很(hěn)少發(fā)生。這也是其原(yuán)由之一。
2、廢屑上揚之浮料(liào)
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)的脫落(luò);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料,這最主要是由於衝頭在需要對原材料(liào)作出過(guò)度作用時而沒有相(xiàng)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,而表麵處理層與材料本身還是存在一定的非結構融合性的(de)現象而會使(shǐ)材料的邊(biān)緣分離脫落(luò);還有一(yī)種是由於模具設計的不合理,存在二次(cì)衝(chōng)切(重切)或者過小廢料切削,一般來(lái)說衝切的寬度不應該小於1/3材料的厚度,這些過小的切削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(fěn)是原材(cái)料結構性原因造成的,前麵(miàn)有說過是(shì)鋁基與黃(huáng)銅基材料容易發生這種狀況。對(duì)於原材料來說是(shì)沒有辦法,而形成這(zhè)種的原因是衝(chōng)頭或入子的(de)表麵有粗糙度存在也(yě)就是說在一定放大的程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入(rù)子(zǐ)接觸原材料的(de)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
通過以上兩則的現象與形成(chéng)原因,因此可以(yǐ)分(fèn)析出模具的對(duì)策。先對每一種廢料浮料的方法(fǎ)來(lái)做一下說明。
A、排料設計(jì)不當之引起的浮料
這種浮料最主(zhǔ)要出現在排料(liào)的過程中,大多數(shù)產(chǎn)生了比較簡單的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這個時候一般應該在設計(jì)時候故意(yì)做成工藝(yì)缺口,如(rú)梯形、燕尾形。使簡單(dān)的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止(zhǐ)廢料反彈與真空吸料。
B、衝切(qiē)孔本身是形狀簡單
如圓孔、方(fāng)孔等。這種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(biān)斜麵(miàn)或雙邊(biān)斜麵,這樣一可以(yǐ)使材料(liào)變(biàn)形,使材料(liào)內部與外部的反彈力降低,二是降低了真空(kōng)麵積。2、還可(kě)在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個(gè)小的凸台,其作用與斜麵(miàn)一樣,不過這種方法對圓孔比較有(yǒu)效(xiào)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(chōng)壓的時候可以先做一個有點折彎的動作使廢料向下變形有利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或(huò)者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減(jiǎn)少真空量。
C、對於所有有可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方(fāng)法(大多(duō)數是鉗(qián)工加(jiā)工的)有時(shí)候並不是可以完全解決問題(tí)的時,這時應該從設計上(shàng)靠考(kǎo)慮加以解決
1、衝(chōng)切衝頭裏加(jiā)頂料針(zhēn)
在容(róng)易發生浮(fú)料(liào)的衝頭裏加裝頂料(liào)針與彈簧,在(zài)分模的時候利用頂料(liào)針把廢料頂在下(xià)模入子裏。這種方法適合衝切形(xíng)裝比較大而原材料比較(jiào)厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖(jiān)角凹坑
即本(běn)身的正常(cháng)步距應該是等於衝頭切離(lí)形狀(zhuàng)麵(miàn),但是在衝切形狀麵(miàn)靠近(jìn)送料一端故意做成一個(gè)如三角形等異(yì)形凹坑而另一個切邊按正(zhèng)常邊設計,這(zhè)樣在一步衝切(qiē)的時候,需要切(qiē)離邊由於(yú)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)另(lìng)一個切(qiē)離邊,這樣再(zài)把相對應的衝頭(tóu)做圓角處理不形成衝切效果,多出來的三角邊就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抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設計下模(mó)入子的時候會與衝頭對等(děng)間隙配合,而為了防止(zhǐ)浮料,在下(xià)模入子(zǐ)做出1對或2對(duì)對稱(chēng)點分別小於衝壓間隙1/2左右,這(zhè)樣在衝(chōng)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,這種文法可以且放電(diàn)加(jiā)瘤或者線割方式來完成。
4、把下模入(rù)子做成(chéng)無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在設計下模(mó)入子(刀(dāo)口)的時候(hòu)都會留(liú)有3-5mm的直邊。而這種方(fāng)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)越小,而越往下間隙越大也就不容易向上跑(pǎo)料反(fǎn)彈(dàn)了。
5、把下模入子留用3mm切離直(zhí)邊餘下部分用放電的方法把落料部(bù)分加大使廢料無積累(lèi),加長衝切衝頭的長度。每一次衝切(qiē)都把廢料衝離到落料(liào)區,使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝(zhuāng)頂針(zhēn)一樣(yàng)加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹氣(qì)裝置可以和衝床聯動控製吹(chuī)氣的時間,因(yīn)此可以適用較薄材料上,這一點是(shì)頂針防浮料無法比擬(nǐ)的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種(zhǒng)與衝頭(tóu)吹氣原理相似又有不同,具體做(zuò)法是在下模墊板(bǎn)做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔鑽向下45的斜孔貫穿落料(liào)孔(kǒng),而氣道與落料孔不通(切記這(zhè)一點),利用(yòng)空氣住下吹的時候形成一個負壓空(kōng)間把廢料吸下去。這種方法適(shì)用薄材料。
8、采用外吸力吸廢料(liào)
方法是在下模模座下再增加一(yī)塊下模輔(fǔ)助板把所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔(kǒng)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管上。通(tōng)過吸料器的吸力把(bǎ)所有的廢料都吸入工業吸料器裏;什麽廢(fèi)料廢屑通通進去(qù),保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下(xià)簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙(xì)較小,上麵一些防止(zhǐ)廢料浮料的方法不是十分合適(shì),如頂(dǐng)針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料(liào)來說,一般(bān)是把下模入(rù)子設(shè)計成8-12'無直身,然後通過試模測試(shì)出哪些下模入子容易(yì)跳屑。再把模具拆下來,用(yòng)長細頂針加(jiā)金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點(diǎn)。這種方法很(hěn)管用的,不過需要鉗工水平很高。
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(de)。
1、設計不合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡量避(bì)免有重切、過(guò)切現象。由於五金模具一般都是(shì)用CAD來做設計的,在做一些工序(xù)的時候沒有照顧(gù)好前麵的工序已經有半加工。