浮料現象在五金衝壓模(mó)具中是一種常見的不良(liáng)之現象,浮料產(chǎn)生的原因是多種的,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料是由於模具(jù)設計不(bú)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造成的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細(xì)研究(jiū)其種(zhǒng)類(lèi)及原因。下(xià)麵以鄙(bǐ)人(rén)在五金模具設計之中的經驗與各位朋(péng)友分(fèn)享與交流,有不(bú)當或不足之外請指教。
一、浮料之種(zhǒng)類
今(jīn)天先講浮料之種類,對於浮料來說(shuō),本人依據其大小與(yǔ)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(qiē)(成型)工序中脫離產品之部分。其大小一般情況下與下(xià)模刀口形狀相同(tóng)。其麵積與危害在(zài)三種現(xiàn)象中是最大的。當這(zhè)種現象出現的(de)時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋(wén)。
2、廢屑之上揚現象(xiàng)
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(xiàng)產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝(chōng)切廢料細絲等。出(chū)現這種情況時反映在產(chǎn)品出(chū)現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況(kuàng)最主要是對產品造成不良,但這種情況在模(mó)具生產是最為常(cháng)見(jiàn)也是比較(jiào)隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指(zhǐ)單一工序(xù)中因衝頭與產品之間的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(xiàn),隻有當積累一種程度(dù)時,衝頭與入仔發生(shēng)顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到一(yī)定程度時,容易造成衝頭斷裂或者入模入子崩裂。最容易發生(shēng)在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之(zhī)原因
1、廢(fèi)料上揚之(zhī)浮料
廢(fèi)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(zhuàng)相同,因此,廢料在模具的入子(zǐ)內應該有一定的摩擦力存在,從衝切(qiē)的原理(lǐ)上來說,廢料在切離以後(hòu)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(jì)形(xíng)狀應該大於下模刀口形狀,這也是為什(shí)麽當把廢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模入(rù)子裏(lǐ)去的原因。如果促(cù)使廢料上揚(yáng)應(yīng)該有一個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(lái)自兩個方向,一是廢料材料本身存在的張力或彈力,由於廢料在衝切的過程中(zhōng)有(yǒu)折曲(簡單說)塑(sù)形變形,因此當衝頭脫離(lí)它時,其內部的張力會有一個反彈的力量(liàng),或許是向下(xià)或許是向上;二是來自外部的力(lì)量,這個力量也有(yǒu)兩個方麵,在衝頭與下模(mó)入子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料(liào))緊密貼合在
一起與下(xià)模入子組成一個(gè)封閉的空間產生(shēng)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氣的負壓的(de)作用誘使廢料與衝頭一(yī)起上升產生廢料上揚的現(xiàn)象;其次,在一般衝(chōng)壓過程中,在下模入子裏麵都有廢料重疊的現象,當最新一片廢(fèi)料加入時,其它的廢(fèi)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(dù)非(fēi)常低(dī),而且無廢料積料的現象(xiàng)存在的(de)進候,廢料類(lèi)的浮料現象(xiàng)很少(shǎo)發生(shēng)。這也是其原由(yóu)之一(yī)。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產(chǎn)生的?它有幾(jǐ)種情(qíng)況,一是產品或廢(fèi)料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或(huò)模具的其它部分與原材料的不正常刮傷或撞傷造成細小廢料,這最主(zhǔ)要是由於衝頭在需要對原材料作(zuò)出過度作用時而沒有相對應的結構;三是由於原材(cái)料在衝壓之前已(yǐ)經做了表麵處理,而表(biǎo)麵處(chù)理層與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不合理,存(cún)在二次(cì)衝切(重切(qiē))或者(zhě)過小廢料切(qiē)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(xuē)廢料容(róng)易(yì)與主體大廢料脫離(lí)或由(yóu)於硬(yìng)化崩斷形成(chéng)廢(fèi)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(qián)麵有說過是(shì)鋁基與黃銅基材(cái)料(liào)容易發(fā)生這(zhè)種狀(zhuàng)況。對於原材料來說(shuō)是沒有辦法,而形成這種的原因是衝頭(tóu)或(huò)入子的表麵有粗糙度存在也(yě)就是說在一定(dìng)放大的程度下其(qí)表麵有凹(āo)坑。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就(jiù)會(huì)摩擦(cā)原材料(像銼刀銼鐵一樣)產(chǎn)生廢粉了。
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(xíng)成(chéng)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(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(xiàn)在排料的過程中(zhōng),大多數產(chǎn)生了比較簡單的衝切形狀。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、燕尾形。使簡單(dān)的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反(fǎn)彈(dàn)與真空吸料。
B、衝切(qiē)孔本身是(shì)形狀簡單(dān)
如圓孔(kǒng)、方孔等。這(zhè)種情況(kuàng)下從(cóng)廢料浮料形成原因著手,一是改變(biàn)反彈方向,二是減少真空(kōng)麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣(yàng)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(zài)圓(yuán)形衝頭中央磨一個小的凸台,其作(zuò)用與斜麵一樣,不過(guò)這種方法對圓(yuán)孔比較有效一些。3、當切離邊(biān)為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭邊做(zuò)成一定(dìng)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(xià)變(biàn)形有利於廢料落料。4、把(bǎ)衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙(cāo)麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於所有有可能或(huò)者產生浮料的衝切形狀
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(wán)全解決問題的時,這時應(yīng)該從設計上靠考慮加以(yǐ)解決
1、衝切衝頭裏加(jiā)頂料針
在容易發生浮料的(de)衝頭(tóu)裏加裝頂料針與彈簧,在分模的時候利用頂(dǐng)料針把(bǎ)廢料頂在下模入(rù)子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材料比(bǐ)較厚的場合(hé)。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正(zhèng)常步距應該是等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料(liào)一端故意做成一個如三角形等異形凹坑而另一個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切的(de)時候,需要切離邊由於有凹坑而會多出微小三(sān)角形的(de)凸起而(ér)大於(實際上是超出)另一個(gè)切離邊(biān),這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形成衝切(qiē)效果,多出來的三角邊就會被拉進下模(mó)入子而強力(lì)抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈(dàn)或抵止(zhǐ)真空吸料。
3、下模入子(zǐ)孔邊(biān)作對稱擠壓點
通(tōng)常在設計下模入子的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對對稱點(diǎn)分別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在(zài)衝切廢料的時候由於小間隙衝(chōng)壓而把廢料卡(kǎ)住在(zài)下模入子裏,這種文法可以(yǐ)且放電加瘤或者線割方式來完成。
4、把下(xià)模入子做成無直邊形
這種方法比(bǐ)較適(shì)合薄(báo)材料。一般(bān)在設計下模(mó)入子(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(zuò)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向上跑料反彈了。
5、把下模入子(zǐ)留用3mm切離(lí)直邊餘(yú)下部分用放電的方法把落料部(bù)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(dōu)把廢料衝離到落料區,使廢料不可能向上(shàng)浮料。
6、衝頭(tóu)如加裝頂針(zhēn)一樣加吹氣孔(kǒng)與(yǔ)吹氣裝置。由(yóu)於吹氣裝置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(diǎn)是頂針防浮料無(wú)法比擬的。
7、下(xià)模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹(chuī)氣原理相似又有不同,具(jù)體做法是在下模墊板做出氣道,然後在(zài)需要(yào)吹(chuī)氣的落料(liào)孔鑽向下45的斜孔貫穿落料(liào)孔(kǒng),而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的(de)時候(hòu)形成一個負(fù)壓(yā)空間把廢料吸下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外(wài)吸力吸廢(fèi)料
方法是在下模模(mó)座下再增加一塊下模輔助板把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(gè)類似漏鬥的料管,然(rán)後用工(gōng)業(yè)吸料器的連接(jiē)在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料都吸入(rù)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以下簡單形狀防(fáng)浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方法(fǎ)不是十分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等(děng)。
對於這種材料來(lái)說,一般是把下模入(rù)子設計成8-12'無直身,然後通過試(shì)模測試出哪些下模入子容易跳屑。再(zài)把模具拆下來,用長(zhǎng)細頂針加金剛粉(鑽(zuàn)石(shí)膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方(fāng)法很管用(yòng)的,不過需要鉗工水平很高。
[廢屑浮(fú)料之對策]
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候盡量避免(miǎn)有(yǒu)重切、過切現象(xiàng)。由於五金模(mó)具一般都是用CAD來做設計的(de),在做一些工序的時候沒有照顧好前麵的工序已經有半加工。