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浮料現象在五金衝壓模具中是一種常見的不良之現象,浮料產生的(de)原因是多種的,因(yīn)此其解決方法也是(shì)多樣的。有的廢(fèi)料是由於模具設計不(bú)良產生的,有的是(shì)由於原材料不良造成的,有(yǒu)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案時(shí),應先(xiān)仔細研究其(qí)種類及原因。下麵以(yǐ)鄙人在五金模具設計之中的經驗與各位朋友分享與(yǔ)交流,有不當或不足之外請指教。
一、浮料之種類
今天先講(jiǎng)浮料之種類,對於浮料來說,本人依據其大小與形成因素(sù)把其分為三(sān)種
1、廢料之上揚現象(xiàng)
廢料是指在單一衝切(成型)工序中脫(tuō)離產品之部分。其大小一般情(qíng)況下與下模刀口形狀相同。其麵積與(yǔ)危害在三種現象中(zhōng)是最大的。當這種現象出現的時候有可能(néng)使(shǐ)衝(chōng)頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使(shǐ)產品(pǐn)之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑(xiè)是指單(dān)一工序中產生的非整體產品或(huò)是非整體(tǐ)廢料。其大小(xiǎo)相對(duì)比(bǐ)較小,像產品之毛邊(biān)(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出現這種情況時反映在產品出現擦傷、刮傷(shāng)、凹坑(kēng)或凹痕的現象。這種情況最主要是對產品(pǐn)造成不良,但這種情況在模具生(shēng)產是最為常見也是比較隱蔽(bì)的(de)。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一工序中(zhōng)因衝頭與產品之間的摩擦產生的微細粉屑(xiè)。這種(zhǒng)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(bié)。當廢粉達(dá)到一定程度時,容易造成(chéng)衝頭斷裂或者(zhě)入模入子崩裂。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(yáng)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(cǐ),廢料在模(mó)具的入子內應(yīng)該有一(yī)定的摩擦力存在,從衝切(qiē)的原理上來說,廢料在切(qiē)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組織結構,換(huàn)句話說其在(zài)無約束實際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是(shì)為什麽當把廢(fèi)料從入子裏麵取出來的後再也不能輕鬆的把廢料再填充到下(xià)模入子裏去的(de)原因。如果促使廢料上(shàng)揚應該有一個往上的(de)力量(liàng)而且大於該摩擦(cā)力及(jí)張力總和。這個力量(liàng)有可(kě)能來(lái)自兩個方向,一是廢(fèi)料(liào)材(cái)料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(dān)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力量,或許(xǔ)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(fèi)料)緊密貼合在
一起與下模入子組成(chéng)一個封閉的空間產(chǎn)生一個(gè)真空狀態,當衝頭上升的時(shí)候,破壞這一個真(zhēn)空狀態因(yīn)此在空氣(qì)的負壓的作用誘使廢料與衝頭一起上升產生(shēng)廢料上揚的現象;其次,在一般衝壓過程中(zhōng),在下(xià)模(mó)入子裏麵都有廢料重疊的現象,當最新(xīn)一片廢料加入時,其它的廢料本身的內力(反彈力)也會促(cù)使新廢料上揚。所以當衝壓速度(dù)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(xiàng)很少發生。這(zhè)也是其原由之(zhī)一。
2、廢屑上揚(yáng)之浮料
廢(fèi)屑是如何產生(shēng)的(de)?它有幾(jǐ)種情況(kuàng),一是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模具(jù)的(de)其它部分與(yǔ)原材料的不正常(cháng)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(cái)料(liào)作出過度作用時而沒有相對(duì)應的結構;三是由於原(yuán)材料(liào)在衝(chōng)壓之前已經做了表麵處理,而表麵處理層與(yǔ)材料本身還是存在一定的非(fēi)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(de)不合理,存在二次衝切(重切)或者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不應該小於1/3材料的厚度,這(zhè)些過小的切削廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚(yáng)的原因
廢粉是原材料結構性原因造成(chéng)的,前麵有說過是鋁基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,而形成這種的原因是衝頭或入子的表(biǎo)麵有粗糙度存在也就(jiù)是說在一定放大(dà)的程度下(xià)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(shàng)兩則的現象與形成原因,因此可以分析(xī)出模具的對策。先對每一種廢料浮料(liào)的方法來(lái)做一下(xià)說明。
A、排料設(shè)計不(bú)當之(zhī)引起的浮料
這種浮料最主要出現在排料(liào)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(zhè)個時候一般應該在設計時候故意做(zuò)成工藝缺口,如梯形(xíng)、燕(yàn)尾形。使簡單的(de)衝切形狀(zhuàng)複雜,加大廢料的摩擦(cā)力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔(kǒng)本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況下從廢料浮料形成(chéng)原(yuán)因著手,一是(shì)改變反彈方向,二是(shì)減少真(zhēn)空麵積。常有的方(fāng)法(fǎ)如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使(shǐ)材料變形,使材料(liào)內部與外部的反彈力降(jiàng)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(mó)一個小的凸台,其作用與斜麵一樣(yàng),不過(guò)這種方法對圓孔比較(jiào)有(yǒu)效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭邊做成(chéng)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,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減少真空(kōng)量。
C、對於所有有可能或者產生浮料的衝切形(xíng)狀
上麵B種方法(大多數(shù)是鉗工加工的)有時候並不是可以完(wán)全解決問題(tí)的時,這時(shí)應該從設計上靠考(kǎo)慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生(shēng)浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在分模的時候利(lì)用頂料(liào)針把廢料(liào)頂在(zài)下模入子裏。這(zhè)種方法適合衝切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭(tóu)做尖角凹坑
即本身的正常步距應該是等於(yú)衝頭切離形狀麵,但是在(zài)衝切形狀麵靠近送料一端故意做成一個如三角形等異形(xíng)凹坑而另(lìng)一個(gè)切邊按正常邊設計,這樣在一(yī)步衝切的(de)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(dà)於(實際上是超(chāo)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)三角邊就會被拉進下模(mó)入子而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈或抵(dǐ)止真空吸料。
3、下(xià)模入(rù)子(zǐ)孔邊作對稱擠壓點
通常在設計下模(mó)入子的(de)時候會與衝頭對(duì)等間隙配合,而為了防止浮料(liào),在下模(mó)入子(zǐ)做出1對或2對對稱點分別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的(de)時候由(yóu)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(liú)或者線割方式來完成。
4、把下(xià)模入子(zǐ)做成無直邊形
這種方法比較(jiào)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(biān)。而這(zhè)種方法是沒有(yǒu)直邊直接做成8-15'斜度,因(yīn)此廢料是越(yuè)向上間隙越(yuè)小,而越往下間隙越大也(yě)就不容易向(xiàng)上跑料反彈了。
5、把(bǎ)下模入子(zǐ)留用3mm切離直邊(biān)餘下部分用放電的方法把落料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長(zhǎng)度。每一(yī)次衝切都把廢料衝離到落料區,使廢(fèi)料不(bú)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(qì)裝置。由於吹氣(qì)裝置可以和衝(chōng)床聯動控製吹氣的時間,因此可以適用(yòng)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(chuī)氣槽
這一(yī)種與衝頭吹氣原理相似又有不同,具體(tǐ)做法是在下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔(kǒng)鑽向下45的斜孔貫穿落(luò)料孔,而氣道(dào)與落料孔不通(切(qiē)記這(zhè)一點(diǎn)),利用空氣住下(xià)吹的時候形成一個(gè)負壓(yā)空間把廢(fèi)料吸下去。這種方法適用薄(báo)材料。
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模(mó)模座(zuò)下再增加一塊下模輔(fǔ)助板把(bǎ)所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助板上做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後(hòu)用(yòng)工業吸料器的連接在料管上(shàng)。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(kào)。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(yā)間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方法不(bú)是十分合適,如頂針頂料、下(xià)模做凸點、工業吸料(liào)器等(děng)。
對於這種材料來說,一般是(shì)把下模入子設計成8-12'無直身,然後通過(guò)試(shì)模(mó)測試出哪些下模入子容易跳屑。再(zài)把模具(jù)拆下來,用長細頂針加(jiā)金剛(gāng)粉(鑽石膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗(cū)糙點。這種方法很管用(yòng)的,不過需要鉗工水平很高。
廢悄浮料最主要是由於設計的不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(bì)免有重切、過切(qiē)現象。由(yóu)於五金模(mó)具一般都是用CAD來做設計的,在做一些工(gōng)序的(de)時候(hòu)沒有照顧好前麵的工序(xù)已經有(yǒu)半加工。