浮料現(xiàn)象在五金衝壓模具中是一種常見(jiàn)的不良之現象,浮料產(chǎn)生的原因是多種的,因此其解決方法也是多樣的。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造(zào)成的,有的是因為衝壓操作者造(zào)成的。需作出一個有效的快速的解(jiě)決方案時,應先仔(zǎi)細研究其種類及原因。下麵以鄙人在五金模具設計之中的經驗與各位朋友分享與交流,有(yǒu)不當或不足之(zhī)外請指教。
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(yǔ)形成(chéng)因素把其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢(fèi)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(xià)與下模(mó)刀口形狀相同。其麵積與危害在(zài)三(sān)種現象中是最大的。當這種現(xiàn)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(zhī)導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋(wén)。
2、廢屑之(zhī)上揚現象
廢屑是指單一工序中產生的非整體產品(pǐn)或是非整體廢料。其大小(xiǎo)相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落(luò)形成;衝切廢料細絲等。出(chū)現這(zhè)種情(qíng)況時反映在產品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象(xiàng)。這種情況最主(zhǔ)要是(shì)對產(chǎn)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隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象(xiàng)
廢粉是指單一工序中因(yīn)衝頭與(yǔ)產品之間(jiān)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。當廢粉達到一定程度時,容易造成衝頭斷裂或(huò)者入模入子崩裂。最容易發生在黃銅(tóng)基與鋁基材中(zhōng)。
二、浮料之原因
1、廢料(liào)上揚之浮(fú)料
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同(tóng),因此,廢料在模具的(de)入子內應該有(yǒu)一定的摩擦(cā)力存在,從衝切的原理上來說(shuō),廢料在切離以後(hòu)由於材料的塑性(xìng)或者說彈性變形的存在其會恢複組織(zhī)結構,換句話說其在無約束實際形狀應該大於下模刀口(kǒu)形(xíng)狀(zhuàng),這也是為什麽當把廢(fèi)料從入子裏麵取(qǔ)出來的後(hòu)再也不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子裏去的(de)原因(yīn)。如果促使廢料上揚應該有一個往上的力量而(ér)且(qiě)大於該摩(mó)擦力及張力總和。這個力量有可能來自兩個方向,一是(shì)廢料材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)塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力會有一個反彈的力量,或許是向下或(huò)許是向上;二是來自外部的力(lì)量,這個力量也有兩(liǎng)個方麵,在衝頭與下模入(rù)子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料(liào))緊密貼合在
一起(qǐ)與下模入子組成(chéng)一個封閉的空(kōng)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(de)負壓的作用誘使(shǐ)廢料與衝頭一起上(shàng)升產生廢料上揚的現象;其次,在(zài)一般衝壓(yā)過(guò)程中,在下模入子裏麵都有廢料重疊的現象,當最新一片(piàn)廢料加入時,其它(tā)的(de)廢(fèi)料本(běn)身的內力(反彈力(lì))也會(huì)促使新(xīn)廢(fèi)料上揚。所以當衝壓速度非(fēi)常低(dī),而且無廢料積料(liào)的現象存在的進候,廢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,一是產品或廢料的毛刺(或者稱(chēng)為毛(máo)頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它部分與原材料的不正常(cháng)刮傷或撞(zhuàng)傷造成(chéng)細小廢料,這最(zuì)主要是由(yóu)於衝頭在需要對原材(cái)料作出過度(dù)作用時而沒有相對應的結構(gòu);三(sān)是由於原(yuán)材料在(zài)衝壓之前已經做了表麵(miàn)處理,而表(biǎo)麵處理層與材料(liào)本(běn)身還是存在一定的非結構融合(hé)性的現象而會使材料的邊緣分離(lí)脫落;還有一(yī)種是(shì)由於模具設(shè)計的不合理,存在二次衝切(重切)或者過小廢料(liào)切削,一般來(lái)說衝切的(de)寬度不應該小於1/3材料的厚度,這些過小的切削廢(fèi)料容易與主體大廢料脫離(lí)或由於硬化崩斷形成廢(fèi)屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前麵有說過是鋁基(jī)與黃銅基材料容易發生這種狀況。對於原材料來說是沒有辦法,而形成這(zhè)種的原因是衝頭或(huò)入子的表麵有粗糙度存在(zài)也就是說在一定放大的程度下其表麵有凹坑。當衝(chōng)頭(tóu)或(huò)入子接觸原材料的時候,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
通過以上兩則的現象與形成(chéng)原因,因此可(kě)以分析出模具(jù)的對(duì)策(cè)。先對每一種廢料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設(shè)計不當之引起的浮料
這種浮料(liào)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、較小邊異形廢料。
這個時候一般應該(gāi)在設計時候故意做成工藝(yì)缺口,如梯形、燕(yàn)尾形。使簡單的(de)衝(chōng)切形狀(zhuàng)複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反(fǎn)彈與真空吸料。
B、衝(chōng)切孔(kǒng)本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這(zhè)種情況下從(cóng)廢料(liào)浮料形成原因著手,一是改變反彈方向,二是減少真空麵積。常有的(de)方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊(biān)斜麵,這(zhè)樣(yàng)一可以(yǐ)使材料變形(xíng),使材料(liào)內(nèi)部與外部的反彈力降低,二是降低(dī)了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時(shí)候在圓形衝頭中央磨一個(gè)小的凸台,其作(zuò)用與斜麵(miàn)一樣,不過(guò)這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不(bú)需切離的衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓的(de)時(shí)候可以先(xiān)做一個有點折彎的(de)動作使廢料向(xiàng)下變形有利於廢料落料。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,增加空氣量而(ér)減少真空量。
C、對於所有有可能或(huò)者產生浮料的衝切形狀
上麵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(zhè)時應該從(cóng)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(fú)料的衝頭裏加裝頂料針(zhēn)與彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在(zài)下模入子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與(yǔ)衝頭做尖(jiān)角凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切(qiē)離形狀麵,但是在衝切形狀麵(miàn)靠近送料一端故意做成一個如三角形等異形(xíng)凹坑而另一個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切的時候(hòu),需要切離邊由於有凹坑而會多(duō)出微小三角(jiǎo)形的凸起而大於(實際上是超出)另一個切離(lí)邊(biān),這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形(xíng)成衝切效果,多出來的三角邊(biān)就會被拉(lā)進下(xià)模入(rù)子而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈或抵止(zhǐ)真(zhēn)空吸(xī)料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設(shè)計下模入子的時候會(huì)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,這樣在衝切(qiē)廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏,這種文法(fǎ)可以且(qiě)放電加瘤或者線割方(fāng)式(shì)來完成。
4、把下模入子(zǐ)做成無直(zhí)邊形
這種(zhǒng)方法比較適合薄材料。一般(bān)在設計下模入子(刀口(kǒu))的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是(shì)沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙越小,而(ér)越往(wǎng)下間隙越大也就不容易向上跑料反彈了。
5、把(bǎ)下(xià)模入(rù)子留用3mm切離直邊餘下部分用放電(diàn)的方法把落料部分加大使廢(fèi)料無積累(lèi),加長衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料(liào)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孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝(chōng)床聯動控製吹氣的時間,因此可以適(shì)用較薄材料上,這一點是頂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(tóng),具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在需(xū)要吹氣的落料孔鑽向下45的(de)斜孔貫穿(chuān)落料孔,而氣道(dào)與落料(liào)孔(kǒng)不通(切記這一點),利用空氣住下(xià)吹的時候形成一個負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(yòng)外吸力吸廢(fèi)料
方法是(shì)在下模模(mó)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位的落料孔在輔助板(bǎn)上做成一(yī)個大落料框,焊上一(yī)個類似漏鬥的料管,然後用工(gōng)業吸料器的連接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料都吸入工業吸(xī)料器裏;什麽廢料廢屑通通進(jìn)去,保險可靠。嗬嗬(hē)。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防(fáng)浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方法不是十分合適,如頂針頂料、下模(mó)做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來說,一般是把下模入子設計成(chéng)8-12'無直身,然後通過試模測(cè)試出哪些(xiē)下模入子容易跳屑。再把模具拆下(xià)來,用長細頂針加金剛粉(fěn)(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(guǎn)用(yòng)的,不過需要鉗工水平(píng)很高。
[廢屑浮料之對(duì)策]
廢悄浮料最主要是由(yóu)於(yú)設計的(de)不合理或者材料本(běn)身的(de)原因造成的。
1、設計不合理(lǐ)方(fāng)麵
在衝切工序排樣的時候盡量避免有重切、過切(qiē)現象。由於(yú)五金模具一般都是(shì)用CAD來做設計的,在做一些(xiē)工(gōng)序的時候沒有照顧好前麵的工序已經(jīng)有半加工。