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浮料現象(xiàng)在五(wǔ)金衝壓模具中是(shì)一種常(cháng)見的不良之現象,浮料產生的原因是多種(zhǒng)的,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料(liào)是由於模具設計不良產生的,有的是由於(yú)原材料不良造(zào)成的,有的(de)是因為衝壓操作者造成的。需作出一個有效的(de)快速的解(jiě)決方案時,應先仔細(xì)研究其種類及(jí)原因。下麵以鄙人(rén)在五金模具設計之中的經驗(yàn)與各位朋友分享與交流,有不當或不足之外請指(zhǐ)教。
一、浮料之種類
今天先講浮料之種類,對於浮料來說,本人依據其大小與形成因素把(bǎ)其分為三種
1、廢料之上(shàng)揚(yáng)現象
廢(fèi)料(liào)是指在單一衝切(成型)工序中脫離產品之部分。其(qí)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最(zuì)大的。當這種現象出現的時候(hòu)有可能使衝頭或刀口崩裂甚至(zhì)崩斷,有(yǒu)可能(néng)使產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象(xiàng)
廢屑是(shì)指單一工序中產(chǎn)生的非整體產品或是非整體廢料。其(qí)大小相對比較小,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(qíng)況時反映在(zài)產品出現擦(cā)傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這(zhè)種情況最主要是對產品造成不良,但這種情況在模具生產是最為常見也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象(xiàng)
廢粉是指(zhǐ)單一(yī)工序中因衝頭與產品之間的(de)摩擦產生的微細粉屑。這種現象(xiàng)在產生初期肉眼一般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝頭與(yǔ)入仔發生顏色變化時才容易辨別。當(dāng)廢粉(fěn)達到(dào)一定程度時,容易造成衝頭(tóu)斷裂(liè)或者入模入子崩裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料(liào)上揚之浮料
廢料上揚的原因首先來分析一(yī)下(xià)力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模(mó)刀口的形狀相同(tóng),因此,廢料在模具的入子內(nèi)應該有一定的摩擦力存在,從衝切的原理上來(lái)說,廢料在切離(lí)以後由(yóu)於材料的塑性(xìng)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形(xíng)狀應(yīng)該大於下(xià)模刀口形狀,這也(yě)是為什麽當把廢(fèi)料從入子(zǐ)裏麵取(qǔ)出來的後再也(yě)不能輕鬆(sōng)的把廢料再填充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料上揚(yáng)應該有一(yī)個(gè)往上的力量而且大(dà)於該摩擦力(lì)及張力總和。這個力(lì)量有可能來自兩(liǎng)個方向,一是廢(fèi)料材料(liào)本身(shēn)存在的張力或彈力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此當衝頭脫離它時(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(xiàng)上;二是來(lái)自外部(bù)的(de)力量,這個力量也有兩個方麵(miàn),在衝頭與下模(mó)入子切離(lí)時,衝頭表麵與原材料(及廢(fèi)料)緊密貼合在
一起與下模入子組成(chéng)一個封閉的空間產生一個真空(kōng)狀態,當衝頭上升的時候,破壞這(zhè)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(de)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疊的現(xiàn)象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本身的內力(反彈力)也會促使新廢料上揚。所以當衝壓速度非常低,而且無廢(fèi)料積料的現象存在的進候,廢料類的浮料現象很少發生。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚(yáng)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(zhě)稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的(de)其(qí)它部分與原材料的不正常刮傷或撞傷造成細小(xiǎo)廢料,這最主要是由於衝頭在需要對原材料作出過度作(zuò)用時而沒有相對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已經做(zuò)了表麵處理(lǐ),而表麵處理層與(yǔ)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(lí)脫落;還有一種是由於模具設計的不合理,存在二次衝切(重切)或者過小廢料切削,一般(bān)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(de)切削廢料容易與主體大(dà)廢料脫離或由於(yú)硬化崩斷形(xíng)成廢屑。
3、廢粉上(shàng)揚的原因
廢粉是原材料結構性原因造成的,前麵有(yǒu)說過(guò)是鋁基與黃(huáng)銅基材料容易發生這(zhè)種狀況。對(duì)於原材料(liào)來說(shuō)是沒有辦法,而形成這種的原因是衝頭或入子(zǐ)的表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(āo)坑。當衝頭或入子接觸原(yuán)材料的時候,就會(huì)摩(mó)擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產(chǎn)生(shēng)廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮(fú)料之對策
通過以上兩則的現象與形成原因(yīn),因此可以分析出模具的對策。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(zhī)引起的浮料
這種浮料最主要(yào)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、較小邊異形廢料。
這個時候(hòu)一般應(yīng)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吸(xī)料(liào)。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔(kǒng)、方孔等。這種情況(kuàng)下從廢料浮料形成原(yuán)因著手,一是改變反彈方(fāng)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(miàn)或雙邊斜麵,這樣一可以使(shǐ)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(kǒng)的時候在圓形衝頭中央磨一(yī)個小的凸台,其作用與斜麵一樣,不過這(zhè)種方法對圓孔比(bǐ)較有效一些(xiē)。3、當切離(lí)邊為三邊或兩邊(biān)時,不需(xū)切離的衝(chōng)頭邊做成一定的(de)台階,這樣(yàng)在衝壓(yā)的時候可以先做一個有點折彎的動(dòng)作(zuò)使廢料向下變形有利於廢料落料。4、把(bǎ)衝頭(tóu)的(de)切離麵(miàn)做(zuò)成波紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電(diàn)磨(mó)加工,增加空氣(qì)量而減少真空量。
C、對於(yú)所有有可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種(zhǒng)方法(大多數是鉗工加工的)有時候並不是可以完全解(jiě)決問題的時,這(zhè)時應該(gāi)從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏(lǐ)加頂料針
在容易發生浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在分(fèn)模的時候利用頂料(liào)針把廢料頂(dǐng)在下模入子裏。這種(zhǒng)方法適合衝切形裝(zhuāng)比(bǐ)較大而原(yuán)材料比較厚的場合。
2、下(xià)模入子與衝(chōng)頭做尖角凹坑
即本身的正常(cháng)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故意做成一個如三角形等異形(xíng)凹坑而另一個切邊按正常邊設計(jì),這樣在一步衝切的時候,需要切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(lìng)一個切離邊,這樣再把相對應的衝(chōng)頭做圓角處理(lǐ)不形成衝切(qiē)效果,多(duō)出(chū)來的三角邊就會被拉進下(xià)模入子而強力(lì)抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈或抵止真(zhēn)空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓(yā)點
通常在設計下模入子的(de)時(shí)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(huò)2對對稱點分別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在衝切廢料的時候由(yóu)於小間隙衝壓而把廢料卡(kǎ)住在下模入子裏,這種文法可以且(qiě)放電加瘤或者線割方式(shì)來完成。
4、把下模入子做成無(wú)直(zhí)邊形
這種方(fāng)法(fǎ)比(bǐ)較適合薄材料。一般在設計下模入子(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成8-15'斜(xié)度,因(yīn)此(cǐ)廢料是越向上(shàng)間隙越(yuè)小,而越(yuè)往下間隙越大也(yě)就不容易向(xiàng)上跑料反(fǎn)彈了。
5、把下模入子留用(yòng)3mm切離直邊餘下部分用(yòng)放電的方法把落料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度。每一次衝(chōng)切都把廢料衝(chōng)離到落料區,使廢料不(bú)可(kě)能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置(zhì)。由於吹氣裝置可以和衝床聯動控製(zhì)吹氣的時間,因此(cǐ)可(kě)以適用較薄材料上,這一點是頂針防浮料無法比(bǐ)擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種(zhǒng)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出氣道,然後在需要吹氣的(de)落料孔鑽向下45的(de)斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這(zhè)一點(diǎn)),利用空氣住下(xià)吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸下去(qù)。這(zhè)種方法適用(yòng)薄材料(liào)。
[浮料之對策(cè)]
8、采用(yòng)外吸力吸廢料
方法是(shì)在下模(mó)模(mó)座下再增加一(yī)塊下模輔助板把所有有可能甚至所有衝切部位的落(luò)料孔在輔助(zhù)板上做成一個(gè)大落料框,焊(hàn)上一個類(lèi)似漏鬥的料管(guǎn),然後用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料都吸入工業(yè)吸料器(qì)裏;什麽廢料廢屑通(tōng)通進去(qù),保險(xiǎn)可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單(dān)形狀防浮
由於極薄材料的(de)衝壓(yā)間隙較小,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、下模做凸點、工業吸(xī)料器等。
對於這種(zhǒng)材料來說,一般是(shì)把(bǎ)下模入子設計成8-12'無直身,然後通過試模測試(shì)出哪些下模入子容易(yì)跳屑。再把(bǎ)模具拆下來,用長(zhǎng)細頂針加金剛粉(鑽石(shí)膏)小(xiǎo)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(qián)工水平(píng)很高。
[廢(fèi)屑浮料(liào)之對策]
廢悄(qiāo)浮料最主要是由於設計的不合(hé)理或(huò)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有重切、過切現象。由於五(wǔ)金模具一(yī)般(bān)都是用CAD來(lái)做設計的,在做一些(xiē)工序的時候沒有照顧好前麵的工序已經有半加(jiā)工。