一站式精密(mì)五金件(jiàn)加工製造(zào)
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浮料現象(xiàng)在(zài)五金衝壓模具中是(shì)一種(zhǒng)常見的不良之現象,浮料產生的原因是多種的,因此其解決方法也是多樣的。有的(de)廢料(liào)是由於模具設計不(bú)良產生的,有(yǒu)的是由於原材料不良造(zào)成的,有的(de)是(shì)因為衝壓操作者造成的。需作出(chū)一個有效的(de)快速的解決方案時,應先仔細(xì)研究其種類及原因。下麵以鄙人在五金(jīn)模具設計之(zhī)中(zhōng)的經驗與各位(wèi)朋友分享與交流,有不當或不足(zú)之外請指教。
一(yī)、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(xiǎo)與形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單(dān)一衝切(成型)工序中(zhōng)脫離產品之(zhī)部分。其大小一般情況下與下模刀口形狀相同(tóng)。其麵積與危害(hài)在三種現象中是最大的。當這(zhè)種現象出現的(de)時候有(yǒu)可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品(pǐn)之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋。
2、廢屑(xiè)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。其大小相對比較小,像產品之毛邊(毛刺)脫落形成;衝切廢料細(xì)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。這種情況最主要是對產品造成(chéng)不良,但這種情況在模具生產是最(zuì)為常見(jiàn)也是比較隱蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是指單一工序中因衝(chōng)頭與產品之間的摩擦產(chǎn)生的微細(xì)粉屑。這種現(xiàn)象在產生初期肉眼一般難以發現,隻有當積累一種(zhǒng)程度時,衝頭與(yǔ)入仔發(fā)生顏色變化時才容易辨別。當廢(fèi)粉達到一定(dìng)程度時,容易造成衝頭斷裂或者入模入(rù)子(zǐ)崩裂。最容易發生(shēng)在黃銅基與鋁基材中。
二、浮(fú)料之原因
1、廢(fèi)料上揚之浮料
廢料上揚的原因(yīn)首先來分析一下力的來源(yuán),廢料由於一般與衝頭或(huò)下模刀口的形狀相同,因此,廢料在模具的入子內應該有一定的摩擦力存在,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(shuō)彈(dàn)性變形的(de)存(cún)在其會恢複組織結構,換句話說其在(zài)無約束實際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏(lǐ)麵取出(chū)來的後再也不能輕鬆的把廢(fèi)料再填充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料上揚應該有一個往上的力量而且大於該(gāi)摩擦力(lì)及張力總和。這個力量有可能來自(zì)兩個方向,一是廢料材料(liào)本身存在的張力或(huò)彈力,由於(yú)廢(fèi)料在衝切的過程中有(yǒu)折曲(簡(jiǎn)單說)塑(sù)形變形,因此當衝頭脫離它時,其內(nèi)部的(de)張力會有一個反彈的(de)力量,或許是向下或許(xǔ)是(shì)向上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個方麵,在衝頭與下模入子切(qiē)離時,衝頭表麵與原材(cái)料(及廢料(liào))緊(jǐn)密(mì)貼合在
一起與下模入子組成一個封閉的空間產生一個真空狀態(tài),當(dāng)衝頭上升的時候(hòu),破壞這一個真空狀態因此(cǐ)在空氣的負壓的作用誘使廢料與衝頭一起上升產生(shēng)廢料上(shàng)揚的現象(xiàng);其次,在一般衝壓過程中,在下(xià)模(mó)入子裏麵都有廢料重疊的現象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料(liào)本身的內力(反彈(dàn)力)也會促使新廢(fèi)料上揚(yáng)。所(suǒ)以當衝壓速度非常低,而(ér)且無廢料積料的現象存在的(de)進候,廢料類的浮料現象很少發生(shēng)。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之浮(fú)料
廢屑是如何產(chǎn)生的?它有幾種情況(kuàng),一是產品(pǐn)或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的(de)脫落;一是衝頭(tóu)或模具的其(qí)它部(bù)分與原材料的不正常(cháng)刮傷或撞傷造成(chéng)細小廢料,這最(zuì)主要是由於衝(chōng)頭在需要對原材料作(zuò)出過度作用時而沒有相對應的結構;三(sān)是由於原材料(liào)在衝壓之前已經做了表麵處理,而表麵處理層與材料(liào)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;還有一種是由(yóu)於模具設計的不合理,存在(zài)二次衝切(重切)或者過小廢料切削,一般來(lái)說衝切的寬度不應該小於1/3材(cái)料的(de)厚度,這些過小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(cái)料結(jié)構性原因造(zào)成的,前麵有說過是(shì)鋁基與黃銅基(jī)材料容易發生這種狀況。對於(yú)原(yuán)材料(liào)來說是沒有辦法,而形成這種的原因是(shì)衝頭或入子的表麵有粗糙度存在也就是說在一定放大(dà)的(de)程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就(jiù)會摩(mó)擦原材(cái)料(liào)(像銼刀銼鐵(tiě)一樣)產生廢粉了。
三、浮料之(zhī)對策
1、廢料浮料之對(duì)策
通過以上兩則的現象與形(xíng)成原因,因此可以分析出模具的對(duì)策。先(xiān)對每一種廢料浮料的(de)方法來做一下說明。
A、排料設計不當之引起的浮料(liào)
這種浮料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(fāng)形(xíng)、較小邊異形廢料。
這個時候一般應該在設計時候故意做(zuò)成工藝缺口(kǒu),如梯(tī)形、燕(yàn)尾(wěi)形。使(shǐ)簡單的衝(chōng)切形狀複雜(zá),加大廢料的摩擦力阻止廢料反(fǎn)彈與(yǔ)真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情(qíng)況下從廢(fèi)料浮料形成原因著手,一(yī)是改變反彈方向,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,這樣一可以使材料變形,使材(cái)料內部與外部的反彈力降低,二是降(jiàng)低了真空麵積。2、還可在衝(chōng)圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小的凸(tū)台,其作用與斜麵一樣,不過這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切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(biàn)形有利於(yú)廢料落料(liào)。4、把衝頭的切離麵做成波紋(wén)形或者說粗糙麵,可(kě)以用銼刀或(huò)電磨加(jiā)工,增加空氣量而減少真空量。
C、對於(yú)所有有可能或者產生浮料的衝切形狀
上(shàng)麵(miàn)B種方法(大(dà)多數是鉗工加工的)有時候並不是可以完全解決問題的時,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(yì)發生浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在分模的時候利用頂料針(zhēn)把廢料頂在下模入子(zǐ)裏。這種方法適合衝切形裝比較大(dà)而原材料比較厚的場合。
2、下模入(rù)子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正常步距(jù)應該是(shì)等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切(qiē)形狀麵靠近送(sòng)料一端故意做成一(yī)個如(rú)三角形等異形凹(āo)坑而另一個切邊按(àn)正常(cháng)邊設計(jì),這樣在一步衝切的時候(hòu),需要(yào)切離(lí)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(qiē)離邊,這樣再(zài)把相對應的衝頭做圓角處(chù)理不形成衝切效果,多出來的三(sān)角邊就會被拉進下模入子而強力抵住下模入子(zǐ)增大摩擦力從而(ér)防止反彈或抵(dǐ)止真空吸料。
3、下模入(rù)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(duì)等間隙配(pèi)合,而為了(le)防止浮料(liào),在下模入子做出1對或(huò)2對對稱點分別小(xiǎo)於衝(chōng)壓間隙1/2左右,這樣(yàng)在衝切廢料的時候由於小間隙衝壓而把廢料卡住在下模入(rù)子裏,這種文法可以且放電加瘤或者線(xiàn)割方式來完成。
4、把下模入子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在設(shè)計下模入子(zǐ)(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這(zhè)種方(fāng)法是沒有直邊直接做成8-15'斜度,因(yīn)此廢料是越向上間隙越小,而越往下間隙越大也就不容易向上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離(lí)直邊餘(yú)下部分(fèn)用放電的方(fāng)法把落料部分加大使廢料無積累,加長衝切衝頭的長度。每(měi)一(yī)次衝切都把廢料衝離到落料區,使廢料不可(kě)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(qì)裝置可(kě)以和衝床聯動控製吹(chuī)氣的時間,因此(cǐ)可以適用(yòng)較薄材料上,這一點是頂針防浮(fú)料無法比擬的。
7、下模(mó)或下模(mó)墊板加吹氣(qì)槽(cáo)
這一種(zhǒng)與衝頭吹氣原理相(xiàng)似又有不同,具體做法是在下模墊板做出氣(qì)道,然後在需要吹氣(qì)的落料孔鑽向下45的斜孔貫穿落(luò)料孔,而氣道與落料孔不通(切記這(zhè)一點),利用空氣住下(xià)吹的時候形成一個負壓空(kōng)間(jiān)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(xī)廢料
方法是在下模模座下再增加一塊下(xià)模輔助板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,焊上一個類似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連接在料管上(shàng)。通過吸料器的(de)吸力把所有的廢(fèi)料都吸入工業吸料器(qì)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(xíng)狀防浮
由於極薄材料的衝(chōng)壓間隙較小(xiǎo),上麵一些防止廢料(liào)浮料的方法不是十分合適,如(rú)頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料來(lái)說,一般是把下模入子(zǐ)設計成8-12'無(wú)直身,然後通過試(shì)模測試出哪些下模入子容(róng)易跳(tiào)屑。再把模具(jù)拆下來,用長細頂針加金(jīn)剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做(zuò)成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過需要鉗工水平很高。
[廢屑(xiè)浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由於設計的(de)不合理或者材料本身的原因造成的。
1、設(shè)計不合理方麵
在衝切工序排樣(yàng)的時(shí)候盡量(liàng)避免有重切、過切現象。由於五金模具一(yī)般都是用CAD來做設計的(de),在(zài)做一些工序的時候沒有照(zhào)顧好前麵的工序(xù)已(yǐ)經有半加工。