浮料現象在五金衝壓(yā)模具中是一種常見的不良之現象(xiàng),浮料產(chǎn)生的原因(yīn)是多種的,因此其解決方法(fǎ)也是多(duō)樣的。有的廢料是(shì)由於模具設計不(bú)良產生的,有的是由於原材料不良造成的,有的是(shì)因為衝壓操作者造成的(de)。需作出(chū)一個有(yǒu)效的快速的解(jiě)決方案時,應先仔細研究其種類及原因。下麵以鄙人在(zài)五(wǔ)金模具設計之中的(de)經驗與各位朋友分享與(yǔ)交流,有不當或不足(zú)之外請指教。
一、浮料之種(zhǒng)類(lèi)
今天先講浮料之種類,對於浮料來(lái)說(shuō),本人依據其大小與形成因素把其分為三種(zhǒng)
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝切(成型)工序(xù)中脫離(lí)產品之部分。其大小(xiǎo)一般情況下與下模刀(dāo)口形狀相同。其麵積與危害在三種現象中是最大的。當這種現象出現的時候有可能使衝頭或刀(dāo)口崩裂甚至崩斷,有可能使產(chǎn)品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現(xiàn)象
廢屑是指單(dān)一工序中產生的非整體產品或是非整(zhěng)體廢料。其大小相對(duì)比較(jiào)小,像產品之(zhī)毛邊(毛刺(cì))脫落形成;衝切廢料細絲等。出現這種情況時反(fǎn)映在產品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況最主要是對產品造成不良,但這種(zhǒng)情況在(zài)模具生產是最(zuì)為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指(zhǐ)單一工序中因衝頭(tóu)與產品之間的摩擦產(chǎn)生的(de)微細粉屑。這種(zhǒng)現象在(zài)產生初期肉眼一般難以發現,隻有當積累(lèi)一種程度(dù)時,衝頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別(bié)。當廢粉達到一(yī)定(dìng)程度時,容(róng)易造成衝頭斷裂(liè)或者入模入子崩裂。最容易(yì)發生在黃銅基與鋁基材中(zhōng)。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之(zhī)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(yī)定的摩擦(cā)力存在,從衝切的原理(lǐ)上來說(shuō),廢料在切離以後由於材料的塑性或者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句話說其在無約束實際形狀應該大於下(xià)模刀口形(xíng)狀,這也是為什麽當把(bǎ)廢料(liào)從入子裏麵取出來的後再(zài)也不能(néng)輕鬆的把廢料再填充到下模入(rù)子裏去的原因。如果(guǒ)促使廢料上揚應該有一個往(wǎng)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,一是廢料材(cái)料本身存在的張力(lì)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(yī)個反彈的力量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼合(hé)在
一起與下模入子組成一個(gè)封(fēng)閉的空間產生一個(gè)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(kōng)氣的負壓的(de)作用誘使廢料與衝頭一起上升(shēng)產生廢料上(shàng)揚(yáng)的現象;其次,在一般衝壓過程中,在下模入(rù)子裏麵都有廢料重(chóng)疊的現象(xiàng),當最新一片廢料加入時,其它的廢料(liào)本身的內力(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候(hòu),廢(fèi)料類的浮料現象很少(shǎo)發生。這也是其原由之一(yī)。
2、廢屑上揚之浮料(liào)
廢屑(xiè)是如何產生的?它有幾種情況,一是產品或(huò)廢料的毛刺(或(huò)者稱為毛(máo)頭(tóu))的脫落(luò);一(yī)是衝頭或模具的其它部分與原材料的(de)不正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主要是(shì)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(jié)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(róng)合性的現象而會使材料的邊緣分離脫落;還有一(yī)種是由於模具設計的不合理,存在(zài)二次衝切(重切)或者過小廢料切削,一般來說(shuō)衝(chōng)切的寬度不應該小於1/3材(cái)料的厚度(dù),這些過小的切削廢料容易與(yǔ)主體大廢(fèi)料脫離(lí)或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構(gòu)性原因造成的,前麵有說過是(shì)鋁基(jī)與黃銅基材料容易發生(shēng)這種狀況。對於原材料來說是沒有辦法,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(dìng)放大的程度下其(qí)表麵(miàn)有凹坑。當衝頭或入子接觸(chù)原材料的時候,就會摩(mó)擦原材料(像(xiàng)銼刀銼鐵(tiě)一樣)產生廢(fèi)粉了。
三(sān)、浮料之對策
1、廢料浮料(liào)之對策
通過以上兩則的現(xiàn)象(xiàng)與形成(chéng)原因,因此可以分析出模具的對策。先對每一種廢料浮(fú)料的方法來做一下(xià)說明。
A、排料(liào)設計不當之引起的浮料
這種浮料最主要出現在排料(liào)的過程中,大(dà)多數產生了比較簡單的衝切形狀(zhuàng)。如方形、較小邊異形廢料。
這個時候一般應該在設計時候故意做(zuò)成工藝缺口,如梯形、燕(yàn)尾形。使簡單的衝切形(xíng)狀複雜(zá),加大廢料的摩擦力(lì)阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔本身(shēn)是形狀簡單
如圓孔、方孔(kǒng)等。這種情況下從廢料浮料形成原因著手,一是改變反彈方向,二(èr)是減少真空麵積(jī)。常有的(de)方法如,1、把衝頭磨成(chéng)單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使(shǐ)材(cái)料內部與外部的反彈力降低,二是降(jiàng)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小的凸台,其作用與斜麵一樣,不過這(zhè)種方法對圓(yuán)孔比較(jiào)有效一些。3、當切離(lí)邊為三邊或兩邊時,不需切離的衝(chōng)頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓的時候可以先做(zuò)一個有點折彎(wān)的動作使廢料向下變形有利於廢料落料。4、把衝頭的切(qiē)離麵做成波紋(wén)形或者說(shuō)粗糙麵,可以(yǐ)用銼刀或(huò)電磨加工,增加空氣量而減少真空量(liàng)。
C、對於所有有可能或者產(chǎn)生浮(fú)料的衝切形(xíng)狀
上麵B種(zhǒng)方法(大多數是鉗工加(jiā)工的)有時候並不是可以完(wán)全解決問題的時,這時應(yīng)該從設計上靠考慮加以解決
1、衝切(qiē)衝頭裏加頂料針(zhēn)
在(zài)容易發生浮料的衝頭裏(lǐ)加裝頂料針與(yǔ)彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下(xià)模入子裏。這(zhè)種方法適合衝(chōng)切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角(jiǎo)凹坑
即本身的正常步(bù)距應該(gāi)是等於衝頭切離(lí)形狀麵,但是在衝切形狀(zhuàng)麵靠近送(sòng)料一端故意做成一個如三角形(xíng)等異形凹坑而另一個切邊(biān)按正常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需要切離邊(biān)由於(yú)有(yǒu)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頭做圓角處理不形成衝切效果,多出來的(de)三角邊就會(huì)被拉進下模入子而(ér)強力抵住(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
通常在設計下模入子的(de)時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(chōng)壓間隙1/2左右,這樣在衝(chōng)切廢料的時候(hòu)由於小間隙衝壓而把廢料卡(kǎ)住在下模入子裏,這種文法可以(yǐ)且(qiě)放電加瘤或者線割方式(shì)來完成。
4、把下模(mó)入子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在設計下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法(fǎ)是沒有直邊直接做(zuò)成8-15'斜度,因(yīn)此廢料(liào)是越向上間隙越小,而越(yuè)往下(xià)間隙越大也就不容易向(xiàng)上跑料反彈了(le)。
5、把下模入子留用3mm切離直邊(biān)餘(yú)下(xià)部分用放電的方(fāng)法把落料部分加大使廢料無(wú)積累,加長衝(chōng)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(néng)向上浮料。
6、衝頭(tóu)如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹(chuī)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,這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣(qì)槽
這一種與衝頭吹氣原(yuán)理相似又有不同,具體做法是在下模墊(diàn)板做出氣道(dào),然後在需要(yào)吹氣的落料孔鑽向下(xià)45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利(lì)用空氣住下吹的時候形(xíng)成一個負(fù)壓空間把廢料吸(xī)下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸力吸廢料
方(fāng)法是在下模模座下再增(zēng)加一塊下模輔助板把所有有可能甚至(zhì)所有衝切部位的落料孔在輔(fǔ)助板上做成一個大落料框(kuàng),焊上一(yī)個類似漏鬥的料(liào)管,然後用工業(yè)吸(xī)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;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以(yǐ)下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間(jiān)隙較小,上麵一些防止廢料浮料(liào)的方法不是(shì)十分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸(xī)料器等。
對於這種材料來說,一般是把下模(mó)入子(zǐ)設計成8-12'無直身,然後通過試模測試出哪些下模入子(zǐ)容易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小心在(zài)下模入子做成幾個對稱粗(cū)糙點。這種方法很管用的(de),不過需要鉗工水平(píng)很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主(zhǔ)要是由於設計(jì)的不(bú)合理或(huò)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來做設計的,在做一些工序的時候沒有照(zhào)顧好(hǎo)前麵的工序已經有半加工。