一站式精(jīng)密五金件加工製造
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浮料現象在五金衝壓模具中是一種常見的不良之(zhī)現象,浮(fú)料產生的原因是多種的,因此其解決(jué)方法也是多樣的。有的廢料是由於模具設計不良產生的,有(yǒu)的是由於原材料不良造成的,有的是因為衝(chōng)壓操作者造成的。需作出一個有效的快速的解決方案時,應先仔細研究其種類及原因。下麵以鄙人在五金模具(jù)設計之中的經(jīng)驗與各位朋友分享與交流,有不當或不足之外請指教。
一、浮料之種類
今(jīn)天先講浮料之種類,對於浮料來說(shuō),本人依據其大小與形(xíng)成(chéng)因素把(bǎ)其分(fèn)為三種
1、廢料之上(shàng)揚(yáng)現象
廢料是指在單(dān)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(yǔ)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(hòu)有可能使(shǐ)衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還(hái)有(yǒu)可能使模板產生(shēng)裂紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指(zhǐ)單一工序中產生(shēng)的非整體產品或是(shì)非整體廢料。其大小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形(xíng)成;衝切廢料細絲等。出現這種情況(kuàng)時反映在產品出現(xiàn)擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象(xiàng)。這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(zuì)為常見也是比(bǐ)較隱蔽的(de)。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一(yī)工序中因衝頭與產品之(zhī)間的摩(mó)擦產生的微(wēi)細(xì)粉屑(xiè)。這種現象在產生初期肉眼一(yī)般難以(yǐ)發現(xiàn),隻有當積累一種程度時,衝頭與入仔發生顏(yán)色變化時才(cái)容易辨別。當(dāng)廢(fèi)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。最容易發生在黃銅基與鋁基(jī)材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮(fú)料
廢料上揚的原(yuán)因首先(xiān)來分析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模(mó)刀口的形狀(zhuàng)相同,因此,廢料在模具的入子內應該有一(yī)定的摩擦力存在,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(xíng)的存在其會恢複組織結構,換句話說其在無約束實(shí)際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是為(wéi)什麽當把廢料從入子裏麵取出來的(de)後再也不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子裏(lǐ)去的原因。如果促使廢料上揚應該有一個往(wǎng)上的力量而且大於該摩擦力及張力總和。這個力量有可(kě)能來自兩個方向,一是廢料材料本身存在的張(zhāng)力(lì)或彈力,由(yóu)於廢(fèi)料在衝切的過(guò)程中有折曲(簡單(dān)說)塑形變形,因此(cǐ)當(dāng)衝頭脫離它時,其內部的(de)張力會有一(yī)個反(fǎn)彈的力量,或(huò)許是向下或許是向上(shàng);二(èr)是來自外部的力量,這個力量也有兩(liǎng)個方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及(jí)廢料)緊密貼合在(zài)
一起與下模(mó)入子組成一個封閉的空間產生一個(gè)真(zhēn)空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這(zhè)一個真空狀態因此(cǐ)在空氣的負壓的作用(yòng)誘使廢料與衝頭一起上升產生廢料上揚的現象(xiàng);其次,在一般衝壓過程中,在下模(mó)入子裏(lǐ)麵都有廢料重疊的現象,當最新一片廢料(liào)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(yǐ)當衝壓速度非常(cháng)低,而且無廢料積料的(de)現象存在的(de)進候,廢(fèi)料類的浮(fú)料現(xiàn)象很少發生。這也是其原(yuán)由(yóu)之一。
2、廢屑(xiè)上揚之浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種情(qíng)況,一是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一(yī)是衝頭或模具的其它部分與原材(cái)料的不正常刮傷或(huò)撞傷(shāng)造成細小廢料,這最主要是由於衝頭在(zài)需要對原(yuán)材料作出過度作(zuò)用(yòng)時(shí)而沒有相對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已(yǐ)經做了(le)表麵處理,而表麵處理(lǐ)層與材料本(běn)身還是存在一定的非結構融合(hé)性的現象而會使材料的邊緣分離脫落;還有一種是由(yóu)於模具設(shè)計的不合(hé)理,存在二次衝切(重切)或者過小廢料切削,一般來說衝切的寬度不應該小於1/3材(cái)料(liào)的厚(hòu)度,這些過(guò)小(xiǎo)的切削廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
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黃銅基材料容易發生這種狀況。對(duì)於原材料來說是沒有辦法,而形成這種(zhǒng)的原因是衝(chōng)頭或入子的表麵有(yǒu)粗糙度存在也就是說在一定放大的程度下其表麵(miàn)有凹坑。當衝頭(tóu)或入子接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三(sān)、浮料之對(duì)策
1、廢料浮料之對策(cè)
通過以上兩則的現(xiàn)象與形成原因,因此可以分析出模(mó)具的對策。先對(duì)每一種廢料浮料的方法來做一下(xià)說明。
A、排料設計不當之引起的浮料(liào)
這(zhè)種(zhǒng)浮料最主(zhǔ)要出現在排料的過程中,大多數產生了比較簡單(dān)的衝切形狀。如方(fāng)形、較小邊異(yì)形廢料。
這個時候(hòu)一般應該(gāi)在設計時候故意做(zuò)成工藝缺口,如梯(tī)形、燕尾形。使簡單的衝切形狀複雜,加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔本(běn)身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況下從廢料浮料形成原因著手,一是(shì)改變反彈方向,二是減少真空麵(miàn)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(yǔ)外部的反彈力降低,二(èr)是降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝(chōng)頭中央磨一個(gè)小的凸(tū)台(tái),其作(zuò)用與斜麵一樣,不(bú)過這種方法對圓孔(kǒng)比(bǐ)較有效一(yī)些。3、當切離邊為(wéi)三(sān)邊(biān)或兩邊時,不需(xū)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(fèi)料(liào)落(luò)料。4、把衝頭的切離麵做成(chéng)波紋形或者說粗糙麵(miàn),可以用銼刀(dāo)或電磨加工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於(yú)所(suǒ)有有可能或者產生浮料的衝切形狀
上麵B種方法(大多數是鉗工加工的(de))有時候並不(bú)是可以完全解決問題的時,這時應該從設(shè)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與彈簧,在分模(mó)的(de)時(shí)候利用(yòng)頂料針(zhēn)把(bǎ)廢料(liào)頂在下模入子裏。這種方法(fǎ)適合衝切(qiē)形(xíng)裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與(yǔ)衝頭做尖角凹坑
即本身的正常步距應該(gāi)是等(děng)於衝頭切離形狀麵,但(dàn)是在衝切(qiē)形狀麵靠近送料一端(duān)故意做成一個如三(sān)角形等異形(xíng)凹坑(kēng)而另一個切邊按正(zhèng)常(cháng)邊設計(jì),這樣在一步衝切的時(shí)候,需要切離邊由於有凹坑而會多出微小三(sān)角形的凸起而大於(實際上是超出)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效(xiào)果,多出來的三角邊就會被拉進下(xià)模入子而強(qiáng)力抵住下模(mó)入子增大摩擦力(lì)從而防止(zhǐ)反彈或抵止真空吸料。
3、下模(mó)入子孔邊作對稱擠壓點
通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(zhǐ)浮料,在下模入子做出1對或2對(duì)對稱點分別小於衝壓間隙1/2左(zuǒ)右,這樣(yàng)在衝切廢料的時候由於小(xiǎo)間隙衝壓而把廢料卡住在下模(mó)入子裏,這種文法可以且放電加瘤或者線割方(fāng)式來完成。
4、把下模(mó)入子做成無直邊(biān)形
這種方法比較適合薄材料。一(yī)般在設計(jì)下模入子(刀口)的時(shí)候都會(huì)留有(yǒu)3-5mm的直邊。而(ér)這種(zhǒng)方法(fǎ)是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因(yīn)此廢料是越向上間(jiān)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(rù)子留用3mm切離直邊餘下(xià)部(bù)分用放電的(de)方法把落(luò)料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝離(lí)到落料區(qū),使廢料不可能向上浮料。
6、衝頭如加(jiā)裝頂針(zhēn)一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置(zhì)可以和衝床(chuáng)聯動控製(zhì)吹氣的時間,因此可(kě)以適用較薄材料上,這一點是(shì)頂針防浮料無法(fǎ)比擬的。
7、下(xià)模或(huò)下模墊板加吹氣(qì)槽(cáo)
這一種與衝頭吹氣原理相似(sì)又有不同,具(jù)體做法是在下模墊板做出氣道(dào),然後在需要(yào)吹氣的落料孔鑽向下45的斜孔貫穿落(luò)料孔,而氣道與落料(liào)孔不通(切記這一點),利用空氣(qì)住下吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸下去。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸力吸廢料
方法是在下模模座下再增加一塊下模輔助板把(bǎ)所有有可能甚至所有(yǒu)衝切部位的落(luò)料孔(kǒng)在輔助板上做成一個大落料框,焊(hàn)上一個(gè)類似漏鬥的料(liào)管,然後用工業吸料器的連接在料管上。通過吸(xī)料器的吸(xī)力把所有的廢料都吸入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極(jí)薄材料0.10以下簡單形(xíng)狀(zhuàng)防浮
由於(yú)極(jí)薄材料(liào)的(de)衝壓間隙較小,上麵一些防止廢(fèi)料浮(fú)料的(de)方法不是十(shí)分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料(liào)來說,一(yī)般(bān)是把下模入子設計(jì)成8-12'無直身,然後通過試模測試出哪些下(xià)模入子容(róng)易跳屑。再把模具拆下來,用長(zhǎng)細頂針(zhēn)加金剛粉(鑽石膏)小心在下模(mó)入(rù)子做成幾個對(duì)稱粗糙點。這種方(fāng)法很管用的(de),不過需要鉗工水平很高(gāo)。
[廢屑浮料之(zhī)對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的不(bú)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(pái)樣(yàng)的時候盡量避免(miǎn)有(yǒu)重切、過切現象。由(yóu)於五金模具(jù)一般都是用CAD來(lái)做設計的,在做一些工(gōng)序(xù)的時(shí)候沒有照顧好前麵的(de)工序已經有半加工(gōng)。