一站式精密五金件加(jiā)工製(zhì)造
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浮料現象在五金(jīn)衝壓模具(jù)中是(shì)一種常(cháng)見的不(bú)良之(zhī)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(de)廢料是(shì)由於模具設計不良產生的,有的是由於原材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者(zhě)造成的。需(xū)作出一個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設計之中(zhōng)的經驗與各位朋友分享與交流,有不當(dāng)或不足之外請指(zhǐ)教(jiāo)。
一、浮(fú)料之種類
今天(tiān)先講浮料之種類,對於(yú)浮料來說,本人依據其大小與形成因素把(bǎ)其分為三(sān)種
1、廢料之上揚現象
廢料是指(zhǐ)在單一衝切(成型)工序中脫離產品(pǐn)之部分。其大小一般(bān)情(qíng)況下與下(xià)模(mó)刀口形狀相同。其(qí)麵積(jī)與危害在三種現象中是最大的。當這種現象出(chū)現的時候有可能使衝頭或刀口(kǒu)崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷(duàn)裂,還有可能使模板(bǎn)產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑(xiè)是指單一工序中產生的非整體(tǐ)產品或是非整體廢料。其大小相對比較小,像產品之(zhī)毛邊(毛刺)脫落形(xíng)成;衝切廢料細絲等。出現這種情況時反映(yìng)在產(chǎn)品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕(hén)的現象。這種情況最主要是對產品造成不良,但這種情況在模(mó)具生產是最(zuì)為常見也是比較隱蔽的(de)。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一工序中因衝頭與產品之間的(de)摩擦產生的微細粉屑。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(chéng)度時,衝頭與(yǔ)入仔發生顏色(sè)變化時才容易辨別。當廢粉達到(dào)一定程度時,容(róng)易造成衝頭斷裂或者入模入子崩裂(liè)。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(lái)分析一下力的來源,廢料(liào)由於一(yī)般與衝頭或(huò)下模刀口的形狀相同,因此(cǐ),廢料在模具(jù)的入子內應該有一定(dìng)的摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢(fèi)料在切離(lí)以(yǐ)後由(yóu)於材料的(de)塑(sù)性或者說(shuō)彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句話說其在無約(yuē)束實際形狀應該大於下模(mó)刀(dāo)口形狀,這也是為什麽當(dāng)把廢(fèi)料從入子裏麵取出來的後再(zài)也不能輕鬆的把廢料再(zài)填充到(dào)下模入子裏去的(de)原因。如果促使廢料上揚(yáng)應(yīng)該有一個(gè)往上的力量而且大於該摩擦力及張力總和。這個力量有可能來自兩個方向(xiàng),一是廢料材料本身存在的(de)張力或彈(dàn)力,由於廢料在衝切的過程中(zhōng)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(yǒu)一(yī)個反彈的力量,或許是向下或許是向上;二是(shì)來自外部的(de)力量,這個力量也有兩個方麵(miàn),在衝頭(tóu)與下模入子切離時,衝頭(tóu)表麵與原材料(及廢料(liào))緊密貼合在
一起與(yǔ)下模入子組成一個封(fēng)閉的空間產生一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一(yī)個真空狀態(tài)因此在(zài)空氣的負壓(yā)的作用誘使廢料與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(zài)下模入子裏麵都有廢料重疊的現(xiàn)象,當最新一片廢料加入時(shí),其它(tā)的廢料本身的(de)內力(反彈力(lì))也會促使新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而(ér)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。這(zhè)也是其原由之(zhī)一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產生的?它(tā)有幾種情況,一是產品或廢料的(de)毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它部分(fèn)與原(yuán)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作出過度作用時而沒(méi)有(yǒu)相對應的(de)結構;三是由於原材料在衝壓(yā)之前已(yǐ)經做了表麵處理,而表麵處(chù)理層與材料(liào)本身還是存在一定的非結構融合性的現象而會使材料的邊(biān)緣(yuán)分離脫落;還有一種是由(yóu)於(yú)模具設計的不合理,存在二次衝切(重切(qiē))或者過小廢料切削,一般來說(shuō)衝切的(de)寬度不應該小於1/3材料的厚度,這些過小的切(qiē)削廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形(xíng)成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原(yuán)材料結(jié)構性原因造成的,前麵有說(shuō)過是鋁基與黃銅基材料容易發生這種狀況。對於(yú)原材料來說是沒有辦法,而(ér)形成這種的原因是衝頭或入子的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。當衝頭或入子接觸原材(cái)料的時候,就會摩(mó)擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三(sān)、浮料之對策(cè)
1、廢(fèi)料浮(fú)料(liào)之(zhī)對策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可(kě)以分析出模具(jù)的(de)對策。先對每一種廢料浮料的方法來做一下(xià)說(shuō)明。
A、排料設計不當之引起的浮料
這種浮料最主要出(chū)現在(zài)排料的過程中,大多數產生了比較簡(jiǎn)單的衝切形狀。如(rú)方(fāng)形、較小邊異形廢料。
這個時候一般(bān)應該在設計時(shí)候故意(yì)做成工(gōng)藝(yì)缺口,如梯形、燕(yàn)尾形。使簡單的衝切形狀複雜(zá),加大廢(fèi)料的(de)摩擦力阻(zǔ)止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔本身是形(xíng)狀簡單
如圓孔(kǒng)、方(fāng)孔等。這種情況下(xià)從廢料浮料形成原因著手(shǒu),一是改變反彈方(fāng)向,二是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單(dān)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反彈力降低,二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個(gè)小(xiǎo)的凸台,其(qí)作用與斜麵一樣,不過這(zhè)種方法對圓孔比較有(yǒu)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(zuò)成一定的台階,這樣在衝壓的時候可以先做一個有點(diǎn)折彎的動(dòng)作使(shǐ)廢料向下變形有利於廢料落料(liào)。4、把衝頭的切離(lí)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(qì)量而(ér)減(jiǎn)少真空量。
C、對(duì)於所有有可能(néng)或者產生(shēng)浮料的衝切形狀
上(shàng)麵B種方法(fǎ)(大多數是鉗工加工的)有時候並不是可以完(wán)全解決問題的時,這時應該從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料(liào)針
在容易發生浮料的衝(chōng)頭裏加裝(zhuāng)頂料針與彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適合衝(chōng)切形裝(zhuāng)比較大而原材料比較厚(hòu)的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離(lí)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凹(āo)坑而(ér)另一個(gè)切邊按正常邊(biān)設計,這樣在一步衝切的時候,需要切離邊(biān)由於(yú)有凹坑而會多(duō)出微小三角形的凸起而大於(實際上是超出)另一(yī)個切離邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形成衝切效果,多出來的三角(jiǎo)邊就(jiù)會被拉進下模入子而(ér)強力抵(dǐ)住下模入子增大(dà)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(yā)點
通常在設計下模入子的時(shí)候會與衝頭對等間隙配合,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(zuǒ)右,這樣在衝切(qiē)廢料的時(shí)候由於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏,這種文法可以且放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把(bǎ)下模入子做成無(wú)直邊形
這種方法比較適(shì)合薄材料。一般在設計下模入子(刀(dāo)口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而(ér)這種(zhǒng)方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此廢料(liào)是(shì)越向上間隙越小,而越往下(xià)間隙越(yuè)大也就不容易向上跑料反彈了(le)。
5、把下模(mó)入子留用3mm切(qiē)離直邊餘下(xià)部分用放電的方法把落料部分加大使廢料無積累,加長衝切(qiē)衝頭的長度。每一次衝切都把廢(fèi)料衝離到落料區,使(shǐ)廢料不可能向上浮(fú)料。
6、衝(chōng)頭如加(jiā)裝頂針一樣加(jiā)吹氣孔與吹(chuī)氣裝置。由於吹氣裝置(zhì)可以和衝床聯動控製吹氣的時間,因此可以適用較薄材料上,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(chōng)頭吹氣原(yuán)理相似又有不同,具體做(zuò)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(liào)孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的時候形(xíng)成一個負(fù)壓空間把廢料吸下去。這(zhè)種方法適用薄材料。
8、采(cǎi)用外吸力吸廢料
方法是在下模模(mó)座下再增加(jiā)一塊下模輔助板(bǎn)把所有有可能甚至所有衝切部位的落料(liào)孔在輔助板上做成一個大落料框,焊(hàn)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。通過吸料器的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(tōng)進去,保險(xiǎn)可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材料的(de)衝壓間隙較(jiào)小,上麵一些防止廢料浮料的方法不是(shì)十(shí)分合適,如頂針頂料、下(xià)模做凸點、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。再(zài)把模具(jù)拆下來,用長細頂針(zhēn)加金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子(zǐ)做成(chéng)幾個對稱粗(cū)糙點。這種方法很管用的,不過需(xū)要鉗工(gōng)水平很(hěn)高。
廢悄浮料最主要是由於設計的不合理或者材料本身的(de)原因造成的。
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、過切現象。由於五金模具一般都是用CAD來做設計(jì)的,在做一些工序的時候(hòu)沒(méi)有照顧好前麵的工序已經有半加工。