浮料現象在五金衝(chōng)壓模具中(zhōng)是一種常見的不良之(zhī)現象,浮料產生的原因是多種的,因此其解(jiě)決方法也是多樣的。有的廢料是由於(yú)模具設計不良產(chǎn)生的,有的是由於原材料(liào)不良(liáng)造成的,有的是因為衝壓操作者造成的。需作出一個有效的快速的解決方(fāng)案時,應先仔細研究其種類及(jí)原因。下麵以鄙人在五金模(mó)具設計之中的經驗與各位朋友分享與交流,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,對於浮料(liào)來說,本人依據其大小與形成因素(sù)把其分(fèn)為三種
1、廢料之(zhī)上揚現象
廢料是指在單一衝切(成型)工序中脫(tuō)離產品之部(bù)分。其(qí)大小一般情況下與下模刀口形(xíng)狀相同。其麵積與危(wēi)害在三種現象中(zhōng)是最大的。當這種現象出現的時候有可能使(shǐ)衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正(zhèng)針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢(fèi)屑之(zhī)上揚(yáng)現象(xiàng)
廢(fèi)屑(xiè)是指單一工序中產生的(de)非整體產品或是非整體廢料。其大(dà)小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫(tuō)落形成;衝切廢料細絲等。出(chū)現這種情(qíng)況時反映在產(chǎn)品出現(xiàn)擦傷、刮傷、凹(āo)坑或凹痕的現象。這種情況最主要(yào)是對產品造成不(bú)良,但這種情況在模具(jù)生(shēng)產是最為常見也是比較隱蔽(bì)的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一工序中因衝(chōng)頭與產品(pǐn)之間(jiān)的(de)摩(mó)擦產生的微細粉屑。這種現象在產生初期(qī)肉眼一般難以發現,隻有(yǒu)當積累一種程度時,衝頭與入仔發生(shēng)顏色變化時才容易辨別。當廢粉(fěn)達到一定程度時,容易造成衝(chōng)頭斷裂或者入模入子崩裂。最容易(yì)發生在黃銅基與鋁基材(cái)中。
二、浮料之原因
1、廢料(liào)上(shàng)揚之浮料
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,因此,廢料在模具的入子內(nèi)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其會恢複(fù)組織結構,換句話說其在無約束實際(jì)形狀應該大於下模刀口形狀,這也(yě)是為什麽(me)當把廢料從入子裏麵取出來的後再也不能輕鬆的(de)把廢料再填充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料上揚應該有(yǒu)一個往上的(de)力量而且大於該摩擦(cā)力(lì)及張力總和。這個力量(liàng)有可能來自兩(liǎng)個方向,一是廢(fèi)料材料(liào)本身存在的張力或彈力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因(yīn)此當衝頭脫離它時,其內部的張力會有一個反彈的(de)力量,或許是向(xiàng)下或許是向上;二是來自外部的力量,這個力量也(yě)有兩個方(fāng)麵(miàn),在衝頭與下模入子切離時,衝(chōng)頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼合在
一起(qǐ)與下模入子組成一個封閉的(de)空間產生一個真(zhēn)空狀態,當衝頭上升的(de)時候,破壞這一個真(zhēn)空狀態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料與(yǔ)衝頭(tóu)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(miàn)都有廢料重疊的現象,當最新一(yī)片廢料加入時,其它的廢料本身的(de)內力(反彈力)也會促使新廢料(liào)上揚。所以當衝壓速度(dù)非常(cháng)低,而且無廢料(liào)積料的(de)現象存在的進候,廢料類的(de)浮料現象很少發生。這也是其原(yuán)由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢(fèi)屑是如何產生的?它(tā)有(yǒu)幾種情況,一是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是(shì)衝頭或模具的(de)其它部分與原材料的不(bú)正常刮(guā)傷或撞傷造成細小廢(fèi)料,這最(zuì)主要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(de)結構;三是由(yóu)於原材料在衝壓之前已經做(zuò)了表麵處理,而表麵處理層與材料(liào)本身還是存在一(yī)定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合理,存在二次衝切(重切)或者過小廢料切削,一(yī)般來說衝切的寬度不應該小於(yú)1/3材料的厚度,這些過小的切(qiē)削廢料容易與(yǔ)主體大廢料脫離(lí)或由於硬化崩(bēng)斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢(fèi)粉是原材(cái)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生這種(zhǒng)狀況。對於原材料來說是沒有辦法,而形(xíng)成這種(zhǒng)的原因是衝頭或入子的表麵(miàn)有粗糙度存在也就是說在一定放大(dà)的程度(dù)下其表(biǎo)麵有凹坑。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(shēng)廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料(liào)之對策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可以分析出模具的對策。先對每一種廢料浮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(zhǒng)浮料最主要出現在排料的過(guò)程中,大多數產生了(le)比較簡單的衝切(qiē)形狀。如方形、較小邊異形廢(fèi)料。
這個時候一般應該在設計時候(hòu)故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾形。使簡單的衝切(qiē)形狀複雜(zá),加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈(dàn)與(yǔ)真空吸料(liào)。
B、衝(chōng)切(qiē)孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況下從廢(fèi)料浮料形成原因著手,一是改變反彈方向,二是減少真空(kōng)麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨(mó)成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材(cái)料內(nèi)部與外部的反彈力降低,二是降低了真空麵積。2、還(hái)可在衝圓孔的時候在(zài)圓形衝頭中(zhōng)央磨一個小的凸台,其作用與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切離邊(biān)為三邊(biān)或兩邊時,不需切離的衝頭邊做成一定的台階,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、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀(dāo)或電磨加工,增加空氣量而減(jiǎn)少(shǎo)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(gōng)的)有時候並不是可以完全(quán)解決(jué)問題的時,這時應該從設計上(shàng)靠考慮加以解決
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,在分模的(de)時候利用頂料針(zhēn)把廢料頂在下模入(rù)子裏。這種方法適合(hé)衝切形裝比較大而(ér)原材(cái)料比較厚(hòu)的場合。
2、下模入子與(yǔ)衝(chōng)頭做尖角凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離形狀麵(miàn),但是(shì)在衝(chōng)切形(xíng)狀麵靠(kào)近送料一端(duān)故意做成一個如三(sān)角形等異形凹坑(kēng)而另一個切邊按正常邊設計,這樣(yàng)在一步衝切的時候,需要切離邊由於有凹坑而會多出(chū)微小三角形的凸(tū)起而大於(實際上是超出)另一個切離邊,這樣再把相對應的衝(chōng)頭做圓角處理不形成衝切(qiē)效果,多出來的三角(jiǎo)邊就會被拉進下模入子而強力抵住下模(mó)入子增(zēng)大(dà)摩擦力從而(ér)防止反彈或抵止(zhǐ)真(zhēn)空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓點(diǎn)
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(duì)對稱點分(fèn)別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候(hòu)由於小間(jiān)隙衝壓而把廢料卡住在下模(mó)入(rù)子裏,這種文法可以且放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把下模入子做(zuò)成無直邊形
這種方法(fǎ)比較適合薄(báo)材料(liào)。一般在設計下(xià)模入子(刀口)的時候(hòu)都會留有3-5mm的直邊。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越小,而越往下間隙越大也就不容易(yì)向上跑料反彈了。
5、把下模入子留(liú)用3mm切離直邊餘下部分用放電的方法把落料部分加大使廢料無積累(lèi),加長衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝離到落料區,使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭(tóu)如加裝頂針一樣加吹氣孔(kǒng)與(yǔ)吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝床(chuáng)聯動控製吹氣的時(shí)間(jiān),因此可以適用較薄材料上(shàng),這一點是頂(dǐng)針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一(yī)種與(yǔ)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(dào),然後在需要吹氣的落料孔鑽向下(xià)45的斜孔貫(guàn)穿落(luò)料孔,而氣道與落料孔(kǒng)不通(切記這一點),利用空氣住下吹的時候形成(chéng)一(yī)個負壓空間把廢料吸下去(qù)。這種方法適用薄材料。
[浮料之(zhī)對策]
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模模(mó)座下再增加一塊下模(mó)輔助板(bǎn)把所有(yǒu)有(yǒu)可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助板上(shàng)做成一個大落料框,焊上(shàng)一個類似漏鬥的料管,然後用工(gōng)業(yè)吸料器的連(lián)接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的(de)廢料都吸入工業吸料器裏;什麽廢料(liào)廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材(cái)料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的(de)方法(fǎ)不是十分合適,如頂針頂料、下模(mó)做凸點、工(gōng)業吸料器等。
對於這種材料來說,一般(bān)是把下模入子設計成8-12'無直身,然後通過試模測試出哪些下模入(rù)子容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂(dǐng)針加(jiā)金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做(zuò)成幾個對稱粗糙(cāo)點。這種(zhǒng)方法(fǎ)很管用的,不過需要鉗工水平很(hěn)高。
[廢屑浮料之對(duì)策]
廢悄浮料最主要是由於設計的不(bú)合理或者材料本身的原因造成的。
1、設計不合理方麵
在衝切工序排樣的時(shí)候盡(jìn)量避免有(yǒu)重切、過切現象。由(yóu)於五金(jīn)模具一般都是(shì)用CAD來做設(shè)計的,在做一些工序的時候沒有照顧好前麵的工序已經(jīng)有半加(jiā)工。