一站式(shì)精密五(wǔ)金件(jiàn)加工製造
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浮(fú)料現象在五金衝壓模具中是一種(zhǒng)常見的不良之現象(xiàng),浮料產生的原因是多種的,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料是由於模具設計不良產生的,有的是(shì)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(yī)個有效的快(kuài)速的解決(jué)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設計之中的經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(jiǎng)浮料(liào)之種類,對於浮料來說,本人依據其(qí)大小與形成因素把其分(fèn)為三種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝(chōng)切(成型)工(gōng)序中(zhōng)脫離產品之部分。其大小一般情況下與下(xià)模刀口形狀(zhuàng)相同。其麵積與危害在(zài)三(sān)種現象中是最(zuì)大的。當(dāng)這種現象(xiàng)出現的時候有可能使(shǐ)衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有(yǒu)可能使產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂紋(wén)。
2、廢屑之上揚現象(xiàng)
廢(fèi)屑(xiè)是指單一工(gōng)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(jiào)小,像產品(pǐn)之毛邊(毛刺)脫落形成;衝(chōng)切廢料細絲等。出現這種(zhǒng)情(qíng)況時反映在產品出現擦傷(shāng)、刮傷、凹坑(kēng)或凹痕的現象。這種情況最主要是對產(chǎn)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(de)。
3、廢粉(fěn)之上揚現象
廢粉是指單一工序中因衝頭與產品之間的摩擦(cā)產生的微細粉屑。這種現象在產生初期(qī)肉眼一般難以發(fā)現,隻有(yǒu)當積累一種程度時(shí),衝頭與入仔發生顏色(sè)變化時才容易辨別。當廢粉達到一定程度時(shí),容易造成(chéng)衝頭(tóu)斷裂或者入模(mó)入子崩(bēng)裂。最容易(yì)發生在黃銅基(jī)與鋁基材(cái)中。
二(èr)、浮料之原因
1、廢料上(shàng)揚之浮料(liào)
廢料上揚的原因首先來分析一下力的來源,廢料由於一般與衝頭或下模刀口的形狀相同,因此,廢料在模具的入(rù)子(zǐ)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(xìng)或者說彈性變形的(de)存在其會恢複組織(zhī)結構(gòu),換句話說其(qí)在無約束實際形狀應該大於下模刀口形(xíng)狀,這也是為什麽當把廢料從入子裏(lǐ)麵取出來(lái)的後再也不能輕鬆的把(bǎ)廢料再填充到下模入子裏去的原因。如果促使廢料上(shàng)揚應該(gāi)有一(yī)個往上的力量而且大於該摩擦力及張力總和。這個力量有可能來自兩個方向,一是廢料材料本身存在的張力(lì)或彈力,由於廢料在(zài)衝切的過程中有折曲(簡單說)塑形變形,因此當(dāng)衝頭脫(tuō)離(lí)它時,其(qí)內部的張力會有一個反(fǎn)彈的(de)力量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的力量,這個力量也有兩個方(fāng)麵,在衝頭與下(xià)模入子切離時,衝(chōng)頭表麵與原材料(及廢料)緊密貼合在
一起與下模入子組成一個封閉的空間產(chǎn)生一個(gè)真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因此在空氣的(de)負壓的(de)作用誘使廢料與衝頭一起上升產生(shēng)廢料上揚的現(xiàn)象;其次,在一般衝壓過程中,在下模(mó)入子裏麵都有(yǒu)廢(fèi)料重疊的現象,當(dāng)最新一片廢料(liào)加入(rù)時,其它的(de)廢料本身的內力(反彈力)也會促使新廢料上揚。所以當(dāng)衝壓(yā)速度非常低,而且無廢料積料的現象存在的進候,廢(fèi)料類的浮料現象很(hěn)少發生(shēng)。這也是(shì)其(qí)原由之一。
2、廢屑(xiè)上揚之浮料(liào)
廢屑是如何產生的?它有幾種情(qíng)況(kuàng),一是(shì)產品或廢料(liào)的毛刺(cì)(或者稱為毛頭(tóu))的脫落;一是衝(chōng)頭(tóu)或模具的其它部分與原材料的不(bú)正常刮傷或撞傷造(zào)成細小廢料,這最主要是由於衝頭在(zài)需要對原材料作出過度作用時而沒有相對應的結構;三是(shì)由於原材料(liào)在衝(chōng)壓之前已經做了表麵處理(lǐ),而表麵處理層與材料本身還是存在一(yī)定的非結構融合(hé)性的現象而會使材(cái)料的邊緣分離(lí)脫落(luò);還有一種是由於模具設計的不合理,存(cún)在二次衝(chōng)切(重切)或者過小廢料切削,一般(bān)來說衝切的寬度不應該小於1/3材料的厚(hòu)度,這些(xiē)過小的切削廢料容易與主(zhǔ)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(yuán)材料結構性(xìng)原因(yīn)造成的,前麵有說過是鋁基與黃銅(tóng)基材料容易發生這種狀況。對於原材料來說是沒有(yǒu)辦法,而形(xíng)成這種(zhǒng)的原因(yīn)是衝頭或入子(zǐ)的(de)表麵(miàn)有粗糙度存(cún)在也就是說在一定放大的(de)程度下其表麵有凹坑。當衝頭或入子(zǐ)接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀(dāo)銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮(fú)料(liào)之對策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此(cǐ)可以分(fèn)析出模具的(de)對策。先(xiān)對每一種廢料浮(fú)料的方法來做一下說明。
A、排(pái)料設計(jì)不(bú)當之引(yǐn)起的浮料
這種浮料最主(zhǔ)要出現在排(pái)料的過程中,大多數產生了比較簡單(dān)的衝切形狀。如方形、較小邊異形廢料。
這個時候(hòu)一般應該在設(shè)計時(shí)候故(gù)意做成工藝(yì)缺口,如梯(tī)形、燕尾形。使(shǐ)簡(jiǎn)單的衝切形狀複(fù)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(zhuàng)簡單
如圓孔、方孔等(děng)。這種情況下從廢料浮料形成原因著手,一是改變反彈(dàn)方向,二是減少真空(kōng)麵積。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(kě)以使材料變形,使材料內部與外部(bù)的反彈力降(jiàng)低,二(èr)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(mó)一個小的凸台,其作用與斜麵一樣,不過這種方法(fǎ)對圓孔比(bǐ)較有效一些。3、當切離邊為三邊或兩邊時,不(bú)需切離的(de)衝頭邊做成(chéng)一定的台階,這(zhè)樣在衝壓(yā)的時候可(kě)以先做一個(gè)有(yǒu)點折彎的動作使廢料向下變形有利(lì)於廢料落料。4、把衝頭的切離麵做成波(bō)紋形或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工,增加空(kōng)氣量而減少真(zhēn)空量(liàng)。
C、對於所有有可(kě)能或(huò)者產生浮料的衝(chōng)切形狀
上麵B種方法(大多數是鉗工加(jiā)工的)有時候並不是可以完全解決問題的時,這時(shí)應該(gāi)從設計上靠(kào)考慮加以解決
1、衝切衝頭裏(lǐ)加頂料針(zhēn)
在容易發生浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在分模的時候利(lì)用頂料針把(bǎ)廢料頂(dǐng)在下模入子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材料比較(jiào)厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖(jiān)角凹坑
即本(běn)身的正常步距應該是等於衝頭切離(lí)形狀麵,但是(shì)在衝切形狀麵靠近送料一端故意做(zuò)成(chéng)一個如三角形等異形凹坑而另一個切(qiē)邊(biān)按正常邊設計,這(zhè)樣在(zài)一步衝切的時候,需(xū)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)另一個切離邊,這樣再把相對應的衝頭做圓角(jiǎo)處理不形成衝切效果,多(duō)出來(lái)的三角邊就會被拉進下模入子而強力抵住下模入子增大摩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
通常在設計下模入(rù)子的時(shí)候會與衝頭(tóu)對等間隙配合,而為了防止浮料,在下模(mó)入子做出1對(duì)或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於(yú)小間隙衝壓(yā)而(ér)把廢料卡住在(zài)下模(mó)入子裏,這種文法可以且(qiě)放電加瘤或者線割方式來完(wán)成。
4、把下模入子做成無直邊形
這種方法比較(jiào)適合薄材料(liào)。一般在設計下模入子(刀口)的時(shí)候都會留有3-5mm的直邊。而這種(zhǒng)方法是沒有直(zhí)邊直(zhí)接(jiē)做成8-15'斜度,因(yīn)此廢料是越向上(shàng)間隙越小,而越往下間隙越(yuè)大也就不容易向上跑(pǎo)料反(fǎn)彈了。
5、把下模入子留用3mm切離直邊(biān)餘下部(bù)分用(yòng)放電的(de)方法把落料部分加大(dà)使廢料無(wú)積累,加長衝切衝頭的長度。每一次(cì)衝切都(dōu)把廢料衝離到落料區,使廢料不(bú)可能向上浮料。
6、衝頭如加裝頂針一樣加吹(chuī)氣孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以和衝(chōng)床(chuáng)聯動控製吹(chuī)氣(qì)的時(shí)間,因此可以適用較薄材料上,這一(yī)點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣原理相似又有(yǒu)不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在需要(yào)吹(chuī)氣的落料孔鑽向(xiàng)下45的斜孔貫穿落料孔,而氣道與落料孔不通(切記這一點),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。這種方法適用薄材料。
[浮料之對策]
8、采用外吸力(lì)吸廢料
方法(fǎ)是在下模模座(zuò)下再(zài)增加一塊下模輔助(zhù)板把(bǎ)所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔(fǔ)助板上做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後(hòu)用(yòng)工業吸料器(qì)的連接在料管上。通過吸料器的吸力把(bǎ)所有的廢料都吸入(rù)工業(yè)吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保(bǎo)險(xiǎn)可靠。嗬(hē)嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝(chōng)壓間隙較(jiào)小,上麵一些(xiē)防(fáng)止廢料(liào)浮料的方法不是十分合適(shì),如頂針頂料、下模(mó)做凸點、工業吸(xī)料器等。
對於這種材料來說(shuō),一般是把下模入子設計成8-12'無直身,然後通(tōng)過試(shì)模測試出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用長細(xì)頂針加金剛粉(鑽石膏)小心在下(xià)模入子做成幾個對稱粗糙點(diǎn)。這(zhè)種方法很(hěn)管(guǎn)用的,不過需要鉗工水平很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最主要是由(yóu)於設計的不合理或者材(cái)料本身的原因造成的。
1、設計不合理(lǐ)方麵
在衝切(qiē)工序排樣的時候(hòu)盡量避免有重切、過切現象。由於五金模具一般都是用CAD來做設計的,在(zài)做一些工序的時候沒(méi)有照顧好前麵的工序已經有半加工。