浮料現象在五金衝壓模具中是一種常見的不良之現象,浮料產生的原(yuán)因是多(duō)種的,因此其解決方法也是多樣的。有(yǒu)的廢料是由(yóu)於模具設計(jì)不(bú)良產(chǎn)生的,有的是由(yóu)於原材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者造成(chéng)的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及原因。下麵以鄙人在五金模具設計之(zhī)中的經驗與各(gè)位朋友分享與交流,有不當或不足之外請(qǐng)指教(jiāo)。
一、浮料之種類
今天先講浮料(liào)之種類,對於(yú)浮料來說,本人依據其大小與(yǔ)形成(chéng)因素把其(qí)分為三種
1、廢料之上揚(yáng)現象
廢料是指在(zài)單一衝切(成型)工序(xù)中脫離產品之部分。其大小一般情況下與下模刀口形狀相同。其麵積與危(wēi)害在三種現象中是最大的。當這種(zhǒng)現象出現(xiàn)的時候有可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使(shǐ)產品之導正針(zhēn)斷裂,還有(yǒu)可能使模板(bǎn)產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑(xiè)是指單(dān)一工(gōng)序中產生的非整體產品或(huò)是非整體(tǐ)廢料。其大小相(xiàng)對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料(liào)細絲(sī)等。出現這種情況時反映在產(chǎn)品出現擦傷、刮(guā)傷、凹坑或凹痕的現象。這(zhè)種情況最主要是對產品造成不良,但(dàn)這種情況在模(mó)具生產是(shì)最為常見也是(shì)比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是(shì)指單一工序中因衝頭與產品之間的摩擦產生的微細粉屑。這種現象在(zài)產生初期肉眼一般難以發現(xiàn),隻有當積累一種程度時,衝頭與入仔(zǎi)發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到一定程度時,容易造成衝頭斷裂或者入模(mó)入子崩裂。最容易發(fā)生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因(yīn)
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首先(xiān)來分析一(yī)下力的來源,廢料由(yóu)於一(yī)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(yǒu)一定的(de)摩(mó)擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在(zài)切離以(yǐ)後由於材料的塑性或(huò)者(zhě)說彈性變形的存在(zài)其會(huì)恢複組織結構,換句話說其在無約束實際形狀應該大於下模刀口(kǒu)形(xíng)狀,這也是為什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(xià)模入(rù)子裏去的原因。如果促使廢料(liào)上揚應該有一個往上的力量而且大於該(gāi)摩擦力及(jí)張力總和。這個力量(liàng)有可(kě)能來自兩個方向,一是廢料材料本身存在的張力或彈力,由於廢料在(zài)衝(chōng)切的過程中有折曲(簡單說)塑形變(biàn)形(xíng),因此當衝頭脫離(lí)它時(shí),其內部的張力會有一個(gè)反彈的力量,或許是向下或許是向上;二是(shì)來自外部的力量,這個力量也有兩個方麵,在(zài)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(yǔ)下模入子組成一個封閉的空間產生一個真空狀(zhuàng)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作用誘使廢料與衝頭一起上升產生廢料上揚的現象;其次,在一般衝壓過程中(zhōng),在下模入子裏麵都有廢料重疊的現(xiàn)象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本身(shēn)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,廢料(liào)類(lèi)的浮料現(xiàn)象(xiàng)很少發生。這也是其原由之一。
2、廢(fèi)屑上揚之浮料(liào)
廢屑是如何產生的?它有幾種情況,一是產品或廢料的(de)毛刺(或(huò)者稱(chēng)為(wéi)毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它部分與原材料的不正常刮傷或撞傷(shāng)造成細小廢料(liào),這最主要是由於衝頭在需要對(duì)原材料作出過度(dù)作用時而沒有相對應的結構(gòu);三是(shì)由於原材料在衝壓(yā)之前已經做了(le)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合性的現象而會使材料的邊緣分離脫落;還有(yǒu)一種是由於模具設計的不(bú)合理,存在二次衝切(qiē)(重切)或者過小廢料切削(xuē),一般來(lái)說衝切的寬度不應該小於1/3材料的厚度,這些過小的切削廢(fèi)料容易(yì)與主體大廢料脫離或由於硬化崩(bēng)斷形成(chéng)廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是(shì)原材料結構性原因造成的,前麵有說過是鋁基與(yǔ)黃銅基材料容易發生這種狀況。對於原材料來說(shuō)是沒有辦法,而形成這種的(de)原因是衝頭或入子的表麵有(yǒu)粗(cū)糙度存在也就是說在一(yī)定放大(dà)的程度下其(qí)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(liào)(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之(zhī)對策
1、廢料浮(fú)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(duì)策。先對每一種廢料浮料的(de)方法(fǎ)來做(zuò)一下說明。
A、排料設計不當(dāng)之引起的浮料
這種浮料最(zuì)主要出現(xiàn)在排料的過程中,大多數產生(shēng)了比較簡單的衝切形狀。如方形、較(jiào)小邊(biān)異形廢料。
這個時候一(yī)般應該在設計(jì)時候故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾形。使簡單的衝切形狀複雜,加(jiā)大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真空(kōng)吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡(jiǎn)單
如圓孔、方(fāng)孔等。這種情況下(xià)從廢料(liào)浮料形成原因著手,一是改變反彈方向(xiàng),二(èr)是減少真(zhēn)空麵積。常有的方(fāng)法如,1、把衝頭磨(mó)成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一(yī)可以(yǐ)使材料變形,使材料(liào)內部與外(wài)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圓形衝頭(tóu)中央磨一個小的(de)凸台,其作用與斜(xié)麵一(yī)樣,不過這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切(qiē)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動作使廢料向下變形有利於廢料落(luò)料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以(yǐ)用銼刀或電磨加工,增加(jiā)空氣量而減少(shǎo)真空(kōng)量。
C、對於(yú)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(shù)是(shì)鉗工加工的)有(yǒu)時候並不是(shì)可以(yǐ)完全解決問題的時,這時應該從設計上靠考慮加以解決
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(zhēn)與(yǔ)彈簧(huáng),在分模的時候利用頂料(liào)針把廢料(liào)頂在下(xià)模入子裏。這種方法適合衝切形裝比(bǐ)較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與(yǔ)衝頭做尖角(jiǎo)凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離形狀麵,但(dàn)是在衝切(qiē)形狀麵靠近送料一端故意做成一個如(rú)三角形(xíng)等異形(xíng)凹(āo)坑而另一個切邊按正常邊(biān)設(shè)計,這樣在一步衝切的時候,需要切離邊(biān)由於有凹坑而(ér)會(huì)多出微小三角形(xíng)的凸起(qǐ)而大於(實際上是超出)另一個切離(lí)邊,這樣再把相(xiàng)對應(yīng)的衝頭做圓角處理不形(xíng)成衝切(qiē)效果,多出(chū)來的三角邊就會被(bèi)拉進下模入子而強力抵住下模(mó)入子增(zēng)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(duì)等間隙配合,而為了防止浮料,在下模入子做出1對或2對對稱點分別小於衝壓間隙1/2左(zuǒ)右,這樣在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢料卡(kǎ)住在下模入(rù)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)模入子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一(yī)般在設計下模入(rù)子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊(biān)。而這種方法是沒有直邊直接做(zuò)成8-15'斜度(dù),因此廢料是越向(xiàng)上間隙(xì)越小,而越(yuè)往下(xià)間隙越(yuè)大也就不容易(yì)向上跑料反彈了。
5、把下(xià)模入子(zǐ)留用3mm切(qiē)離直邊餘下部分用放電的方法把落料(liào)部分(fèn)加大使廢料(liào)無積累,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、衝頭如(rú)加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹氣裝(zhuāng)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(yī)點是頂針防浮料無法比擬(nǐ)的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣(qì)原理相似又有不同(tóng),具體做法是(shì)在下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔鑽向(xiàng)下45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),利用空氣住下吹的(de)時候形(xíng)成一個負壓空間把廢料(liào)吸下去。這(zhè)種方法適用薄材料。
8、采用外吸力吸廢料
方法是(shì)在下模模(mó)座下再增加一塊下(xià)模輔助(zhù)板(bǎn)把所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在(zài)輔助板上(shàng)做成一個大落料框,焊上一(yī)個類似漏鬥的料管(guǎn),然後用工業吸料器(qì)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工業吸料器裏;什麽廢料(liào)廢屑通通進去,保(bǎo)險可靠。嗬嗬(hē)。
9、極(jí)薄材料0.10以下簡單(dān)形狀防浮(fú)
由於極(jí)薄材料的衝壓間隙較小,上麵(miàn)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(diǎn)、工業吸料器等。
對於這種材料來說,一般是把下模入子設計成8-12'無直身,然(rán)後通過試模測(cè)試出哪些下模入子容(róng)易跳屑。再把模具拆下來,用長細頂針加(jiā)金(jīn)剛粉(鑽石(shí)膏)小(xiǎo)心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管(guǎn)用的,不過需要鉗工水平很高。
廢(fèi)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(bú)合理方麵
在衝(chōng)切工序排樣的(de)時候盡量避(bì)免有重(chóng)切、過切現象。由於五金模具一般都是用CAD來做設計的,在做(zuò)一些(xiē)工序的(de)時候沒有照顧好前麵的工序已(yǐ)經有(yǒu)半加(jiā)工。