浮料現象在五金衝壓模具中是一種常見(jiàn)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。有的廢(fèi)料是(shì)由於模具設(shè)計不良產生的,有的是由(yóu)於(yú)原材料不良造成(chéng)的,有(yǒu)的是因為衝壓操(cāo)作者造成的。需作出一個(gè)有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及原因。下麵以鄙人在五金模具(jù)設計之中的(de)經驗與各位朋友分享與交(jiāo)流,有不當或不足之外請指教。
一、浮料之種類
今天先講浮料之種類,對於(yú)浮料來說,本(běn)人依據(jù)其(qí)大小與形成因素把其分為三種
1、廢料(liào)之上(shàng)揚現象
廢料(liào)是指在單一衝切(成型)工序中脫離產品之部分。其大小一般(bān)情況下與下模刀口形狀相同。其麵積與危害在三種現象中是(shì)最大的。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,有可能使產品(pǐn)之(zhī)導正針斷裂,還有可能使模(mó)板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單(dān)一工序中產生的非(fēi)整體產品或是(shì)非整體廢(fèi)料。其大小相對比(bǐ)較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切(qiē)廢料細絲等。出現這種情況時反映在產品出現擦傷(shāng)、刮傷、凹坑或凹(āo)痕的現象。這種情況最主要是對產品造(zào)成不良,但這種情況(kuàng)在模具生(shēng)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(xù)中(zhōng)因衝頭與產品之間的摩擦產生的微細(xì)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(yī)種(zhǒng)程度(dù)時,衝(chōng)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(dù)時,容易造成衝頭斷裂或(huò)者入模入子崩裂(liè)。最(zuì)容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之(zhī)原因
1、廢料上揚之浮料(liào)
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,因此,廢料在模具的入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(qiē)離以後(hòu)由於(yú)材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(shuō)其在無約束實際形狀應(yīng)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再(zài)填充到下模入子裏去的原因。如果促(cù)使廢料上揚應該有一個往上的力(lì)量而且大於該(gāi)摩擦力及(jí)張力總和。這個力量有可能來(lái)自兩個方向,一是廢料材料本身存在的張力或(huò)彈力,由於廢料在(zài)衝(chōng)切的過程中有折曲(qǔ)(簡單說)塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的(de)張力會(huì)有一(yī)個反彈的(de)力量,或(huò)許是向下(xià)或許是向上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個(gè)方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭(tóu)表麵與原材料(及(jí)廢料)緊(jǐn)密貼合在
一起與下模入子組(zǔ)成一個封閉的空(kōng)間產生一個(gè)真(zhēn)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(yā)的作用誘使廢料(liào)與(yǔ)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,在下模入子裏麵都有廢料重疊的現象,當最新一片廢(fèi)料加入時,其它的廢料本身(shēn)的內力(反彈(dàn)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候,廢料類的浮料現象很少發生(shēng)。這也是其原由(yóu)之一。
2、廢屑上(shàng)揚之浮料
廢屑是如何產生的?它有(yǒu)幾種情況,一是(shì)產品或廢料的毛刺(或者稱(chēng)為毛(máo)頭)的脫落;一(yī)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(yào)是由於衝頭在需要對原材料作出過度作用時而沒有相對應的結構;三是由於原(yuán)材料在衝(chōng)壓之前已經(jīng)做了表麵處理,而表麵處理(lǐ)層與材(cái)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邊緣分離脫落;還有一種是由於模具設計的不(bú)合理,存在二次(cì)衝切(qiē)(重切(qiē))或者過(guò)小廢料切削(xuē),一般來說衝切(qiē)的寬度(dù)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(tuō)離(lí)或由於(yú)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的,前麵有說過是鋁基與黃銅基材料容易發(fā)生這種狀況。對於原材(cái)料來說是沒有辦法,而形成這種的原因是衝頭或入子的表麵有粗糙度存在也就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材料的時候,就會摩擦原(yuán)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(cè)
通過以上兩則的現象與(yǔ)形(xíng)成(chéng)原(yuán)因,因此可以分析(xī)出模具的對策。先對每一種廢(fèi)料浮料的方法來做一下說明。
A、排料(liào)設計不當之引起的浮(fú)料
這種浮料最主要出現在排料的過程中,大多數產生了比較簡單的衝(chōng)切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這(zhè)個時候一般(bān)應該(gāi)在設計時候故意做成工藝缺口,如梯形、燕(yàn)尾形。使簡單(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、衝切孔本身是形狀(zhuàng)簡單
如(rú)圓孔、方(fāng)孔等。這種情(qíng)況下從廢料浮料(liào)形成(chéng)原因著(zhe)手,一是改變反彈方向,二是(shì)減少真(zhēn)空麵積。常有的方法如(rú),1、把衝頭(tóu)磨成單邊斜麵或雙(shuāng)邊斜麵(miàn),這樣(yàng)一可以使材料變形(xíng),使材料內部與外部的反彈力降(jiàng)低,二是降低(dī)了真空麵積。2、還可在衝圓孔的(de)時候在圓形衝頭中央磨(mó)一個小的凸台,其作用(yòng)與斜麵一樣,不過這種(zhǒng)方法(fǎ)對圓孔比(bǐ)較有效一些。3、當切離(lí)邊為三(sān)邊或(huò)兩邊時,不需切離的衝頭邊做成一(yī)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(yú)廢料落料(liào)。4、把衝頭的切離麵做成波紋形(xíng)或(huò)者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量(liàng)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種方法(大多數是鉗工加工的)有時候並不是可以完全解決問題的時(shí),這時應該從設計上靠(kào)考慮加以解(jiě)決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在(zài)分模(mó)的時候利用頂料針把(bǎ)廢料頂在下模入子(zǐ)裏。這種(zhǒng)方法適合衝(chōng)切形裝比較大而(ér)原材料比較厚的場合。
2、下模入子與(yǔ)衝頭(tóu)做尖角凹(āo)坑
即本身的正常步(bù)距應該是(shì)等(děng)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(zuò)成一個如三角形等異(yì)形凹坑(kēng)而另一個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切(qiē)的時候,需要切離邊由於有凹坑(kēng)而會多出(chū)微小三角形(xíng)的凸起而大於(實際(jì)上是超出)另一個切離邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形(xíng)成衝切效(xiào)果,多出來的三角邊就會被拉進下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈或抵止真空吸料。
3、下(xià)模入子孔邊作對稱擠壓點(diǎn)
通常在設計下模入子的時候會與(yǔ)衝頭對等間隙配合,而為了防止浮料,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(zhè)樣(yàng)在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓(yā)而(ér)把廢料卡住在下模入(rù)子裏,這(zhè)種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(bǐ)較適合薄材料。一般在(zài)設計下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有直邊直接(jiē)做成8-15'斜度,因此廢(fèi)料是越向上(shàng)間隙越小,而(ér)越往下間隙越大也就(jiù)不容易(yì)向上跑料反彈了。
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(dà)使廢料無積累,加長衝切衝(chōng)頭的長度。每一次衝(chōng)切都把廢料衝離(lí)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(zhì)。由於吹氣裝置可以和衝床聯動控製吹氣的時間,因此可(kě)以適用較薄材料上,這一(yī)點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下(xià)模墊板加吹氣槽
這一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(xíng)成一個(gè)負壓空間把廢料吸下去。這種方法適用薄材料(liào)。
[浮料之對策]
8、采用外(wài)吸力吸廢料
方法是在下模模座下再增加(jiā)一塊(kuài)下模輔助板把所有有可能(néng)甚至(zhì)所有衝切部位(wèi)的落料孔在(zài)輔助板上(shàng)做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥(dòu)的料管,然後用工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(xī)入工業吸料器裏(lǐ);什麽廢料廢屑通(tōng)通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀(zhuàng)防浮
由於極薄材料的衝壓間隙(xì)較小,上麵一些(xiē)防止(zhǐ)廢料浮料(liào)的方法不是十分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業(yè)吸料(liào)器等。
對於這種材料來說(shuō),一般是把下模入子設計成8-12'無直身,然後(hòu)通過試模測試出哪些下模入子容易跳屑(xiè)。再(zài)把模具拆下來(lái),用長(zhǎng)細頂(dǐng)針(zhēn)加金(jīn)剛粉(鑽石膏)小(xiǎo)心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過需(xū)要鉗工水平很高。
[廢屑浮料之(zhī)對策]
廢悄浮料最(zuì)主要是由於設計的不(bú)合理或者材料(liào)本身的原因造成的。
1、設計不合(hé)理方麵
在衝切工序排(pái)樣的時候盡量(liàng)避免有重切、過切現象。由於五金(jīn)模具一般都是用(yòng)CAD來做設計的,在做一些工序的時候沒(méi)有照顧好前麵的工序已經(jīng)有半加工。