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浮料現象在五金衝壓模具(jù)中是一種常見的不良之現象(xiàng),浮料產生的原因是多種的,因(yīn)此其解決方法也(yě)是多樣的。有的廢(fèi)料是(shì)由於模具(jù)設計不良產生的,有的是由於原(yuán)材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者造成的。需作出一個有效的(de)快速的(de)解決方案時,應先仔細研究其種類及原因。下麵(miàn)以鄙人在五金模(mó)具設計之中(zhōng)的(de)經驗與各位朋友分享與交流,有不當或不足之外請(qǐng)指教。
一、浮料之種類(lèi)
今天先講浮料之(zhī)種類,對於浮料來(lái)說,本人依據其大小與形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝切(成型)工序中脫離產(chǎn)品之部(bù)分。其大小一般情況下與下模刀口(kǒu)形狀相(xiàng)同。其麵積與危害在(zài)三種現象(xiàng)中是最大的。當這種現象出現的時(shí)候有可能使衝(chōng)頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能(néng)使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一工序中產生的非整體產品或是非整體廢料。其大小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢(fèi)料細絲等。出現(xiàn)這種情況時反映(yìng)在產品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情(qíng)況最主要是對(duì)產品造(zào)成不良,但這(zhè)種情(qíng)況在模(mó)具(jù)生產是最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉(fěn)之上揚現象
廢粉(fěn)是(shì)指單一工序中因衝頭(tóu)與產品之(zhī)間(jiān)的摩擦產生的(de)微細粉屑。這種現象在產(chǎn)生初期肉眼一般難以發現,隻有(yǒu)當(dāng)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(bié)。當廢粉達到(dào)一定程度(dù)時,容易造成衝頭斷裂或者入模入子崩裂。最(zuì)容易發(fā)生(shēng)在黃銅基與鋁基(jī)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分析一(yī)下力的來源,廢料由於一(yī)般(bān)與衝頭或下模刀(dāo)口的形狀相(xiàng)同,因此,廢料在模具的入子內應(yīng)該有一定的摩擦力存在,從(cóng)衝切的原理上來說,廢料在切離以後由於材料的塑(sù)性或(huò)者說彈性變形的存在其會恢複組織結構,換句話說其在無(wú)約束實際形狀應該大(dà)於下模刀口形狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏麵取出來的後再(zài)也不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子裏去的原因。如(rú)果促使廢料上揚應該有一個往上的力量而且(qiě)大於該摩擦力及張(zhāng)力(lì)總和。這個力量有可能來自兩個方向(xiàng),一(yī)是廢料材料本身存在的張力或彈力,由於廢(fèi)料在衝切的過(guò)程中有折曲(簡單說)塑形變形(xíng),因此當衝頭脫離(lí)它時,其內部的張力會有(yǒu)一個反彈的力量,或許(xǔ)是向下或許(xǔ)是向上;二是來(lái)自外部的力量,這個力量也有兩(liǎng)個(gè)方(fāng)麵,在衝頭(tóu)與下模入子(zǐ)切離時(shí),衝頭表麵與原材料(及(jí)廢料)緊密貼合在
一起與下模入(rù)子(zǐ)組成一個封閉的空間產生一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破(pò)壞這一個真空狀態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝頭一起(qǐ)上升產生廢料上揚的現(xiàn)象;其次,在一般衝壓過程中,在下模入子裏麵都有廢料重(chóng)疊的現象,當最新一片廢料加入(rù)時,其它的廢料本身的內力(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(de)進候,廢料類(lèi)的浮(fú)料現象很少發生。這也是其(qí)原由之一。
2、廢屑上揚(yáng)之浮料
廢屑是如何(hé)產生的?它有幾種情況,一(yī)是產品或(huò)廢料的毛刺(cì)(或者稱為毛頭)的脫落;一(yī)是衝頭或模具的其它(tā)部分與原材料的不正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主要是由(yóu)於衝頭在需要對原(yuán)材(cái)料作出(chū)過度作用時而沒有(yǒu)相對(duì)應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已經做了表麵處理(lǐ),而表麵處理層與材料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緣分離脫落;還有一種是由於模具設計的不(bú)合理(lǐ),存在二次衝切(重切)或者過小廢料切削(xuē),一般來(lái)說衝切(qiē)的寬度不應該小於1/3材料的厚度,這些(xiē)過小的切削廢料容易與主體大廢料脫離或(huò)由於硬化崩斷形成廢(fèi)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(jī)與黃銅(tóng)基材料容易發生這種(zhǒng)狀(zhuàng)況。對於原材料來(lái)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(cā)原材料(像(xiàng)銼刀銼鐵一樣)產生廢(fèi)粉了(le)。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對策
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(fāng)法(fǎ)來做一下說明。
A、排料設計不當之引起的浮料
這種浮料最主要出現在排料的(de)過程中,大多數產生了比較簡(jiǎn)單的衝切(qiē)形狀(zhuàng)。如方(fāng)形、較小邊異形廢料。
這個(gè)時候一般應該在設計時(shí)候故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾(wěi)形。使(shǐ)簡單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真(zhēn)空吸料。
B、衝(chōng)切孔本身是(shì)形狀簡單
如圓孔(kǒng)、方孔等。這種情況下從廢料浮料形成原因著手,一是改變反彈方向,二是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這(zhè)樣一可(kě)以使材料變(biàn)形,使材料(liào)內部與外部的(de)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小(xiǎo)的凸台,其作用與斜麵(miàn)一樣,不過(guò)這種方法對(duì)圓孔比較有效一些(xiē)。3、當切離邊為三邊或兩邊時,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(de)動作使廢料向下變形(xíng)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(yòng)銼刀或電(diàn)磨加工,增加空氣量而(ér)減少真空量。
C、對於所有有(yǒu)可能或者產生浮料的衝切形狀(zhuàng)
上麵B種方(fāng)法(大多數是鉗工加工的)有時候並不是可以完全(quán)解決問題的時,這時應該從設計上靠考(kǎo)慮加以解決
1、衝切(qiē)衝頭裏加頂料針
在容易發(fā)生浮(fú)料的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在分模(mó)的時候利用(yòng)頂料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材(cái)料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正常(cháng)步距應該是等於(yú)衝(chōng)頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端故意做成一個(gè)如三角形等異形凹坑而(ér)另一(yī)個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切的時候(hòu),需要切離邊由於有凹(āo)坑而會多出微小三角形的凸起而大於(實際上是超(chāo)出)另一個切離邊,這樣再把(bǎ)相對應的衝頭(tóu)做圓角處理不形成衝切效果,多出來的三(sān)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、下模入子孔邊作(zuò)對稱(chēng)擠壓點
通常在設計下(xià)模入子的時候會與衝頭對等間(jiān)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(yā)間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏,這種文(wén)法可以且放電加瘤或者線割方式(shì)來(lái)完成。
4、把下模入(rù)子做成無直(zhí)邊形
這種方(fāng)法比較適合薄材料。一般在(zài)設計下模入子(zǐ)(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做成8-15'斜度(dù),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向上跑料反(fǎn)彈了。
5、把下模入子(zǐ)留用3mm切離直邊餘(yú)下部(bù)分用放電的方法把落料部分加大使廢料(liào)無積累,加長衝切衝頭的長度。每一(yī)次衝切都把廢料衝離到落料區,使(shǐ)廢料不可(kě)能向(xiàng)上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝(zhuāng)置。由(yóu)於吹氣裝置可以和衝床(chuáng)聯動控製吹氣的時間,因此(cǐ)可以(yǐ)適(shì)用(yòng)較薄材料上,這一點是頂針防浮料(liào)無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣原理相似又有(yǒu)不同,具體做法是在下模(mó)墊板做出氣道,然(rán)後在需要吹氣的(de)落料孔鑽向(xiàng)下45的斜孔(kǒng)貫穿落料孔,而(ér)氣(qì)道與落料孔不通(切記這一點),利用空氣住下(xià)吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸(xī)下去。這種方法適用薄材料。
[浮料(liào)之對策]
8、采(cǎi)用外吸力吸廢(fèi)料
方法是在下模模座下再增(zēng)加一塊下模輔助板把所(suǒ)有有可能(néng)甚至所有衝切部位的落料孔在輔助板上做成一個(gè)大落料框,焊上一個類(lèi)似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連接在料管上。通(tōng)過吸料器的吸力把所(suǒ)有的廢料都吸入工業吸料(liào)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(xià)簡(jiǎn)單形狀(zhuàng)防浮
由於(yú)極薄材料的衝壓(yā)間隙較小,上麵一些防(fáng)止廢料浮料的方法不是十分(fèn)合(hé)適,如頂針頂(dǐng)料、下模做凸點、工業(yè)吸料器等。
對於這種材料來說,一般是把下模入(rù)子設計成8-12'無直身,然(rán)後通過試模(mó)測試出哪(nǎ)些下模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用(yòng)長細頂針加金剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗(cū)糙點(diǎn)。這種方法很管用的,不過需要鉗工(gōng)水平很高(gāo)。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的(de)不合理或者材料本身的原因造成的(de)。
1、設計不合理方麵
在(zài)衝切工序排樣(yàng)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(de)時候(hòu)沒(méi)有照顧好前麵的工序已經有半加工。