浮料現象在五金衝壓模具(jù)中是一種常見的不良之(zhī)現象,浮料產(chǎn)生的原因是多種的,因此(cǐ)其解決方法也是多樣的。有的廢料是由於模具設計不良產生的,有的是由於原(yuán)材料不(bú)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(sù)的解(jiě)決方案時,應(yīng)先仔細(xì)研究其種類及原因。下麵以(yǐ)鄙人在五金模具設計之中的經驗(yàn)與各位朋友分享(xiǎng)與交流,有不當或(huò)不足之外請指教。
一、浮(fú)料之種類
今天先講浮料之種類,對於浮料來(lái)說,本人依據其大小與形(xíng)成因素把其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是(shì)指在單一衝切(成型)工序中脫離產品之部分。其大小一般情況下與下模刀口形狀相同。其麵積與危害在三種現象中是(shì)最大的。當(dāng)這(zhè)種現象出現的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(zhēn)斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上(shàng)揚現象
廢(fèi)屑是指單一工序中產生的非整體產品(pǐn)或是非整體廢料。其大小相對比較小,像產品(pǐn)之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細絲等。出(chū)現這種情況時反映在(zài)產品出現擦傷、刮傷、凹坑或(huò)凹痕的現象。這(zhè)種情況最主要是(shì)對產品造成不良,但(dàn)這種情況在(zài)模具(jù)生產是最為常見也是比(bǐ)較隱蔽的。
3、廢粉之上揚(yáng)現象
廢粉是指單一工序中(zhōng)因衝(chōng)頭與產品之間的摩擦產生的微細粉屑。這(zhè)種現象在產生初期肉(ròu)眼一般(bān)難以發現,隻有當積累一種程度時(shí),衝頭與入仔(zǎi)發生顏色變化時(shí)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(rù)模入(rù)子崩(bēng)裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中(zhōng)。
二、浮料之原因
1、廢(fèi)料上揚之浮料
廢料上揚的原因首先來分析(xī)一下力的來源,廢(fèi)料由於一般(bān)與衝頭或下模刀口的(de)形狀(zhuàng)相同,因此,廢料在模具的入子內應該有(yǒu)一定的摩擦力存在,從(cóng)衝切的原(yuán)理上來說,廢料(liào)在切(qiē)離以後由於(yú)材料的塑性或者說彈性(xìng)變形(xíng)的存在其會恢複組織結構,換(huàn)句話說(shuō)其在無(wú)約(yuē)束實際形狀應該大於下(xià)模刀口形(xíng)狀,這也是為什麽當把廢料(liào)從(cóng)入子裏(lǐ)麵取出來的後再也不能(néng)輕鬆(sōng)的把廢料再填(tián)充到下模入(rù)子裏去的原因。如果促使廢料上揚(yáng)應該有一個往上的力量而且大於該摩擦力及(jí)張力總(zǒng)和。這個力量有可能來自兩個方向,一是廢料材料(liào)本身存在的張力(lì)或彈力,由於廢料(liào)在衝切的(de)過程(chéng)中有折曲(簡(jiǎn)單說)塑形變形,因此(cǐ)當(dāng)衝頭脫離它時(shí),其內部的張力會有一個反彈的力量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩(liǎng)個方麵,在衝(chōng)頭與下模入子切離時,衝(chōng)頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼合在(zài)
一起與下模入(rù)子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(hòu),破壞這一個(gè)真空狀態因此在空氣的負壓的作用誘使廢料(liào)與衝(chōng)頭一起上升產生廢料上揚的現象;其次,在一般衝壓過程中,在下模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)也會促使新廢(fèi)料上揚。所以當衝壓速(sù)度非常低,而(ér)且無廢料積料的現象存在的進候,廢料類的(de)浮料現象很(hěn)少發生。這也(yě)是其(qí)原由之一(yī)。
2、廢屑上揚之浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種情況,一是產品或廢料(liào)的毛刺(或者稱(chēng)為毛頭)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造(zào)成細小廢料,這(zhè)最主要是由於衝頭在需(xū)要對原材料作出過度作用時而沒有相(xiàng)對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已經做了表麵處理,而(ér)表麵處理層與材料本身(shēn)還(hái)是存在一定的非結構融合性的現象而會使材料的(de)邊緣分離脫(tuō)落;還有一種是(shì)由於模具設計的不合理,存在二次衝切(重切)或者(zhě)過小廢料切削,一般(bān)來(lái)說衝(chōng)切的(de)寬(kuān)度不應該小於1/3材料的厚度,這些過小的切削廢料容易與(yǔ)主(zhǔ)體大廢(fèi)料脫離或(huò)由於硬化崩斷(duàn)形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前麵有說過是鋁基與(yǔ)黃銅基材料容易發生這種狀況(kuàng)。對於原材(cái)料來說(shuō)是(shì)沒有辦法,而形成這(zhè)種的原因是衝頭或(huò)入(rù)子的表麵有粗糙度存(cún)在也就是(shì)說(shuō)在一定放大的程度下其表麵(miàn)有(yǒu)凹坑。當(dāng)衝頭或入(rù)子接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(像(xiàng)銼刀銼鐵一樣)產生(shēng)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成原因,因此可以(yǐ)分析出模具的對策。先(xiān)對每(měi)一種廢料浮料的方法來做一(yī)下說明。
A、排料設計不(bú)當之(zhī)引(yǐn)起的浮料
這種浮料最主要出現在排料的過程中,大多數產(chǎn)生(shēng)了比較簡單的(de)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(hòu)故意做成工藝缺口,如梯形、燕尾形。使簡單的衝切形狀複雜(zá),加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈(dàn)與(yǔ)真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等(děng)。這種情況下(xià)從廢料浮(fú)料形成原因(yīn)著手,一是改變反彈方向,二是減少真(zhēn)空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵(miàn),這樣一可以使材料變形,使材料內部(bù)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圓形衝頭中央磨(mó)一個小的凸(tū)台,其作用與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比較有效(xiào)一些。3、當切離邊為三(sān)邊或兩邊時(shí),不需切離的衝頭邊做成(chéng)一定的台(tái)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(de)切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或(huò)電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於所有有可能(néng)或者產生浮料的(de)衝切形狀
上麵B種方法(大多數是鉗工加工的)有時候並不是可(kě)以完全解決問題的時,這時應該從設計(jì)上靠考慮加以解決
1、衝(chōng)切衝頭裏加頂料針
在容(róng)易發生浮料的衝頭裏加(jiā)裝(zhuāng)頂料針與彈簧,在分模的時候利用頂料針把廢料頂在下模入(rù)子(zǐ)裏。這(zhè)種方法適合衝切形裝(zhuāng)比較大而原(yuán)材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身(shēn)的正常步距應該是(shì)等於衝頭切(qiē)離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠近送料(liào)一端故(gù)意做成一個如三角形等異形凹(āo)坑而另一個切邊按(àn)正(zhèng)常邊設計,這(zhè)樣在一步衝(chōng)切的時候(hòu),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(shàng)是超出)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(qiē)效(xiào)果,多出(chū)來的三角邊就會被拉進下模入子而強力抵住下模(mó)入子增大摩(mó)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(zài)設(shè)計下(xià)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對對稱點分別小於(yú)衝壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢(fèi)料的(de)時候(hòu)由於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入子裏(lǐ),這(zhè)種文(wén)法可以且放電加瘤或者線割方(fāng)式來完成。
4、把下模入子做(zuò)成(chéng)無直邊形
這種方(fāng)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(liú)有3-5mm的直邊(biān)。而這種方(fāng)法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因此(cǐ)廢料(liào)是越向上(shàng)間隙越小,而越往下間隙越(yuè)大也(yě)就不容易向上跑料(liào)反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離直邊餘下部分(fèn)用(yòng)放電的方法把落料部分加大使廢料無(wú)積累,加(jiā)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(shàng)浮(fú)料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置(zhì)。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,這一點(diǎn)是頂針防(fáng)浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣原(yuán)理相(xiàng)似又有(yǒu)不同,具體做法是(shì)在下模墊板做出氣道,然後在需(xū)要吹氣的落料孔鑽(zuàn)向下(xià)45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不(bú)通(切記(jì)這一(yī)點),利用空氣住下吹的時候(hòu)形成一個負壓空間把廢料吸(xī)下(xià)去。這種方法適用薄材料。
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模模座(zuò)下再增加一塊下模輔助(zhù)板(bǎn)把所有有可能甚至所有衝切部位的落料(liào)孔在輔助板上做成一個大落料框,焊上(shàng)一個類似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連接在料管上。通過(guò)吸料器的吸力把所有的廢料都(dōu)吸入工業吸料器裏(lǐ);什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料(liào)0.10以下簡單形(xíng)狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較(jiào)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(liào)、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(mó)入子(zǐ)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(yì)跳屑。再把(bǎ)模具拆下來,用長(zhǎng)細頂針加金剛(gāng)粉(fěn)(鑽石膏)小心在下模入子做成(chéng)幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過需要鉗工水平很高(gāo)。
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(chéng)的。
1、設計不合理方麵
在衝切(qiē)工序排樣的(de)時(shí)候盡量避免有重切、過(guò)切現象。由於五金模具(jù)一般都是用(yòng)CAD來(lái)做設計的,在做一些工序的時候沒有照顧好前麵的工(gōng)序已經有半加工。