浮料現象在五金衝壓模具中是(shì)一種常見的不良之(zhī)現象(xiàng),浮料產生的原因是多種(zhǒng)的(de),因此其解決方法也(yě)是多樣的。有的(de)廢料是由於模具設計不良產生的,有的是由於原材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者造(zào)成的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應(yīng)先仔(zǎi)細(xì)研究其(qí)種類及原因(yīn)。下麵(miàn)以鄙人在五金模具設計之中的經驗與各位朋友分享與交流,有不當或(huò)不足之外請指教。
一、浮料(liào)之種類
今天先講浮料之(zhī)種類,對於浮料(liào)來說,本人依據其大(dà)小與形成因(yīn)素(sù)把其分為(wéi)三種
1、廢料之上揚現象
廢料(liào)是(shì)指在單一衝(chōng)切(成型)工序(xù)中脫離產品之部分。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(shǐ)衝頭或刀口崩(bēng)裂甚至(zhì)崩斷,有可能使產(chǎn)品之導正針(zhēn)斷裂,還有可能使(shǐ)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(bǐ)較小,像產品之毛邊(毛刺)脫(tuō)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、凹坑或凹痕的現象。這種情況(kuàng)最(zuì)主要是對產品造成不良(liáng),但這種情況在模具生(shēng)產是最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一工序(xù)中因(yīn)衝頭(tóu)與產(chǎn)品之間的摩(mó)擦產生的微細粉屑。這種現象在產生(shēng)初期肉眼(yǎn)一般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝頭與入仔發生(shēng)顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到一定程度時,容易造成衝頭斷裂或者(zhě)入模入子(zǐ)崩裂。最容易發生在黃銅(tóng)基與鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上(shàng)揚(yáng)的原因首先來分析一下力(lì)的(de)來源,廢料由於一般與衝頭或下(xià)模刀口的(de)形狀相同,因此(cǐ),廢料在模具的入子(zǐ)內應該有一定的摩(mó)擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切離以後由於材料的塑性或者說彈性變形的存(cún)在(zài)其會恢複組(zǔ)織結(jié)構,換句話說其在無(wú)約束實際形狀應該大(dà)於下模(mó)刀口(kǒu)形狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏麵(miàn)取出(chū)來的後再也不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料(liào)上揚應該有(yǒu)一個往上(shàng)的力量而且大於該摩擦力(lì)及張力總和。這個力量(liàng)有可能來自兩個方向,一(yī)是廢料材料本身存在的張力或彈力(lì),由於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單(dān)說)塑形變形,因此當衝頭脫離它時,其內部的張力會有一個反彈的力量(liàng),或許是向下或許是向(xiàng)上;二是來自外部的力量,這(zhè)個力量也有兩個(gè)方麵,在衝頭與(yǔ)下(xià)模入子切離時,衝頭表麵(miàn)與原材料(及廢料)緊密貼合在
一起(qǐ)與下模入子組成一個封閉的空(kōng)間產生一個(gè)真空狀(zhuàng)態,當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因此(cǐ)在(zài)空(kōng)氣的負壓的作(zuò)用誘(yòu)使廢料與(yǔ)衝頭一起上升產生廢(fèi)料上(shàng)揚的現象;其次,在一般衝(chōng)壓過程中,在下模入子(zǐ)裏麵都有廢料重疊的現象(xiàng),當最新一片廢料加入時,其它(tā)的廢料本身的內力(反彈力)也會促使新廢(fèi)料上揚。所以當衝壓速(sù)度非常低,而且無廢料積料的現象存(cún)在的進候,廢料(liào)類的浮(fú)料現象很少(shǎo)發生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑(xiè)是如何產生(shēng)的?它有幾種情況,一是產品或廢料的(de)毛刺(或者稱(chēng)為毛(máo)頭)的脫落;一是衝頭或模具的(de)其它部(bù)分與原材料的不正常刮傷或撞傷造(zào)成細小廢料,這最主要是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構;三(sān)是由於原(yuán)材料在衝壓之(zhī)前已經做了表麵處理,而表麵處理層與材料本身還(hái)是存(cún)在一定的非結構融合性的現象而會使材料的邊(biān)緣分離脫落;還有一種是由於模具(jù)設(shè)計的不合理,存在二次衝切(重切)或者過小(xiǎo)廢料切削,一般來說衝切(qiē)的(de)寬度不應(yīng)該(gāi)小於1/3材料的厚度,這些過小的切削廢料容易與主體大廢料(liào)脫離或由於硬化崩(bēng)斷形(xíng)成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前(qián)麵有說過是鋁基與黃銅基材料容(róng)易發生這種(zhǒng)狀況。對於原材料(liào)來說是沒有(yǒu)辦法,而形成這(zhè)種的原因是衝頭或入子的表麵(miàn)有粗糙度存在也(yě)就是說在一定放大(dà)的程(chéng)度(dù)下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接(jiē)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(liào)之對策
1、廢料浮料之對策
通過以上兩則的(de)現象與形成(chéng)原因,因此可(kě)以分析出模(mó)具(jù)的對策。先對每一種廢料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設計不當之引起的浮料
這種浮料(liào)最主要出現在排料的過程中,大多數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形、較小(xiǎo)邊異形廢料。
這個時候一般應該在設計(jì)時候(hòu)故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾形。使(shǐ)簡單的(de)衝切形(xíng)狀複雜(zá),加(jiā)大廢料的摩擦力阻止(zhǐ)廢料反彈與真空吸料。
B、衝切(qiē)孔本身是形狀簡單
如圓孔、方(fāng)孔(kǒng)等。這種情況下(xià)從廢料浮料形成原因著(zhe)手,一是改變(biàn)反彈方向,二(èr)是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭(tóu)磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部與外部的反彈力降(jiàng)低,二是降(jiàng)低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在(zài)圓形衝頭中央(yāng)磨一個小(xiǎo)的凸台,其作用與斜麵(miàn)一(yī)樣,不過這種方(fāng)法對(duì)圓孔(kǒng)比較有(yǒu)效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不需切離的衝頭(tóu)邊做成一定(dìng)的台階,這樣在衝壓的時候可以先(xiān)做一個有點(diǎn)折彎的動作使廢料向下變形有利於廢料落(luò)料。4、把衝(chōng)頭的(de)切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工(gōng),增加空氣量而減(jiǎn)少真空(kōng)量。
C、對於所有有可能或(huò)者產生浮料的衝(chōng)切形狀(zhuàng)
上麵B種方法(大(dà)多數是鉗工(gōng)加(jiā)工的)有時候並(bìng)不是可以完全解決問(wèn)題的時,這時應該從設(shè)計(jì)上靠考慮加(jiā)以解決
1、衝切衝頭裏加頂料(liào)針
在容易發生浮料的衝頭裏加裝頂料(liào)針與彈(dàn)簧,在(zài)分模的時候利用頂料針(zhēn)把廢料頂在下模入子(zǐ)裏。這種方(fāng)法適合衝切形裝(zhuāng)比較大(dà)而原材料比較厚的場(chǎng)合。
2、下模入(rù)子與衝頭做尖角凹坑
即(jí)本身的正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一端(duān)故意做成一個如三角形等異形凹坑而另(lìng)一(yī)個切邊按正常邊(biān)設(shè)計,這樣在一步衝(chōng)切的時候,需要切(qiē)離邊由於有凹坑而會多出微小三角形的凸起而大於(實際上是超出)另一個切離(lí)邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角處理不形成衝切效果,多出來的三角(jiǎo)邊就會被拉進下(xià)模入子而強力抵住下模入子增大摩擦力從(cóng)而防止反彈或抵(dǐ)止真(zhēn)空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓(yā)點(diǎn)
通常在(zài)設計下模入子(zǐ)的時候會與衝(chōng)頭對等間隙配合,而為了防止浮料,在下模入(rù)子(zǐ)做(zuò)出1對或2對對稱點分別小於衝(chōng)壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料(liào)的時候由(yóu)於小間隙衝壓而把廢料卡住在下(xià)模入子裏,這種文法可以且放電加瘤或者線割(gē)方(fāng)式來完成。
4、把下模入子做成(chéng)無直邊形
這種方法比(bǐ)較適合薄材料(liào)。一般在設計下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的(de)直邊。而這(zhè)種(zhǒng)方法(fǎ)是沒有直邊直接做成(chéng)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(yě)就不容易向上跑料反(fǎn)彈了。
5、把下模入子留用3mm切離(lí)直邊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(qiē)衝頭的長度。每一次衝切(qiē)都把廢料衝離到落料區,使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針(zhēn)一(yī)樣加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹氣裝(zhuāng)置可以(yǐ)和衝床聯動控製(zhì)吹氣的時間,因(yīn)此可以適用較薄材料上,這一點是頂針防浮料無法比擬的(de)。
7、下模或下模墊板(bǎn)加吹氣槽
這一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(zuò)出氣道,然後在需要吹氣的(de)落料(liào)孔鑽向下(xià)45的(de)斜孔貫穿落(luò)料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一(yī)點(diǎn)),利用空氣住下吹的時候形成一個(gè)負壓空間把廢料吸下去。這種(zhǒng)方法適用(yòng)薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸力吸(xī)廢料
方法是(shì)在下模模座下再增加一塊下模(mó)輔助板把所有有可能甚至所有(yǒu)衝切部位的(de)落(luò)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,然後用工(gōng)業吸料器的連接(jiē)在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料都吸(xī)入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保(bǎo)險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡(jiǎn)單形狀防(fáng)浮
由於(yú)極薄材料的衝壓間隙較小(xiǎo),上麵一(yī)些防止廢料浮料的方法不是十(shí)分合適,如頂針頂料、下模(mó)做凸點、工業吸料(liào)器等。
對於這種材料(liào)來說,一般是(shì)把下模入(rù)子設計成8-12'無直身,然後通過試模測試出哪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糙點。這種方法很管用的,不過需(xū)要鉗工水平很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的不合理或(huò)者材料本身的原因造成(chéng)的。
1、設(shè)計不合理方麵
在衝切工序排樣的(de)時候盡量避免有重切、過切現象。由(yóu)於五金模具一般都是用CAD來做設計的,在做(zuò)一些工序的時候沒有照顧好前麵(miàn)的工序已經有半加工(gōng)。