一站式精密五金件(jiàn)加工製造(zào)
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浮料(liào)現象在五金衝壓(yā)模具中是一種常見的不(bú)良之現(xiàn)象,浮料產生的原因是多(duō)種的(de),因此其解(jiě)決方法也是多樣的。有的廢料是(shì)由於模具設計不良產生的,有的是由於原材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者造成的。需作出(chū)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(zài)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
今天先講(jiǎng)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(liào)之上揚現象(xiàng)
廢料是指在單(dān)一衝切(成型)工序中脫離產品之部分。其大(dà)小(xiǎo)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(dà)的。當這種現象出現的時候有可(kě)能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能使模板產生裂(liè)紋。
2、廢屑之上揚現象
廢屑是指單一工序中(zhōng)產生的(de)非整(zhěng)體產品或是非整體(tǐ)廢料。其大小相對比較小,像產品之毛(máo)邊(毛(máo)刺(cì))脫落形成;衝切廢料細絲等。出現這種情況時反映在產品出現擦傷、刮傷、凹(āo)坑或凹痕的現象。這種情況(kuàng)最主要(yào)是對產品造成不良,但這種情況在模具生產(chǎn)是最(zuì)為常見也是比較隱蔽的。
3、廢(fèi)粉之上揚現象
廢(fèi)粉是(shì)指單一工序中因衝頭與產品之間的(de)摩擦產生的微細粉(fěn)屑。這種現象在產(chǎn)生初(chū)期肉(ròu)眼一般難以發現,隻有當積累一種程度時,衝頭與入(rù)仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢(fèi)粉達到一定程度時,容(róng)易造成衝頭斷裂或者入模入子(zǐ)崩裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二、浮(fú)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(cǐ),廢料在模(mó)具的入子內應該有一定的摩擦力存在,從(cóng)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(xìng)變形的(de)存在其會恢複組織結構,換句(jù)話說其在無約束實際形狀(zhuàng)應(yīng)該大(dà)於下模刀口形狀(zhuàng),這(zhè)也是為什(shí)麽當把廢料從入子裏麵(miàn)取(qǔ)出來(lái)的後再也不能(néng)輕鬆的把廢料再(zài)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(liàng)而且大於該摩擦力及(jí)張力總和(hé)。這個力量有可能來自兩個(gè)方向,一是廢料(liào)材料本身存在的張力或彈力,由於廢(fèi)料在衝切的過程中(zhōng)有折曲(簡單說)塑形變形,因此(cǐ)當衝頭(tóu)脫離它時,其內部的張力會有一個反彈的力量,或許是向(xiàng)下或許(xǔ)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(zǐ)切離(lí)時,衝頭表麵與原材料(liào)(及廢料)緊密貼合在
一起與下模(mó)入子組成一個封(fēng)閉的(de)空間產生一(yī)個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這(zhè)一個真(zhēn)空狀態因此在空氣(qì)的(de)負壓的作用誘使廢料與(yǔ)衝頭一起上升產生廢料上揚的現象;其次,在(zài)一般衝(chōng)壓過程中,在下模入(rù)子(zǐ)裏麵都(dōu)有廢料(liào)重疊的現象,當最新一(yī)片廢料加入時,其它的廢料本身(shēn)的內力(反彈力(lì))也會促使新廢料上揚。所以當衝(chōng)壓速度非常低,而且無廢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(yě)是其(qí)原由之一。
2、廢屑上(shàng)揚之浮(fú)料
廢(fèi)屑是如何產生的?它有幾種情況,一是產品或廢料的毛刺(或者稱為(wéi)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(huò)撞傷(shāng)造成細小廢料,這最主要是由於衝頭在需要對(duì)原材料作出過度作用時而(ér)沒有相對應的結構;三是由於原材料在衝壓之前已(yǐ)經做了表麵處理,而表麵處理層與材料本身還是存在一定的非結構融(róng)合性的(de)現象而會使材料的邊緣分離脫落;還有一種是(shì)由於模具設計(jì)的不合理,存在二次衝切(重(chóng)切)或者過小廢料切削,一般來說衝切的(de)寬度不應該小(xiǎo)於1/3材料的厚度(dù),這些過小的切(qiē)削廢料容易與(yǔ)主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉(fěn)上(shàng)揚的原因
廢粉是原材料結構性(xìng)原因造成的,前麵有(yǒu)說(shuō)過是鋁基與黃銅(tóng)基材料容易發(fā)生這(zhè)種狀況。對於原材料(liào)來說是沒有辦法,而形成這種的原因(yīn)是衝頭或入(rù)子的表麵有粗(cū)糙度存(cún)在也就是說(shuō)在一定放大的程度下其表麵有凹坑。當衝頭(tóu)或入(rù)子接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(liào)(像銼刀銼鐵一樣)產生廢粉了。
三、浮料之對策
1、廢料(liào)浮(fú)料之對策
通(tōng)過以上兩則的現象與形成(chéng)原因,因此(cǐ)可以分析出模具的對策。先(xiān)對每(měi)一種廢料浮料的方法來做一下說明。
A、排料設計不當(dāng)之引起的浮料
這種浮料最主要出現在排料的過(guò)程中,大多數產生了比較簡單的衝切(qiē)形(xíng)狀。如方形(xíng)、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(zhuàng)複雜,加大廢料的摩擦(cā)力阻止廢料反彈(dàn)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(xià)從廢料浮料形成原因著手,一是改變反彈方向,二(èr)是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙(shuāng)邊(biān)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(lì)降低,二是降低了真空麵積(jī)。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小的凸台,其作(zuò)用與(yǔ)斜麵一樣,不過這種方法(fǎ)對(duì)圓孔比較有效一些。3、當切離邊(biān)為三(sān)邊或兩邊時,不(bú)需切離的衝頭邊做成一(yī)定的台階,這樣在衝壓的時候可以(yǐ)先做(zuò)一個有點折彎的動作使(shǐ)廢料向下變(biàn)形有利於廢料落料。4、把衝頭的切離麵做成波(bō)紋形(xíng)或者說粗糙麵,可以用銼刀或電磨加工(gōng),增加空氣量(liàng)而減(jiǎn)少真空量。
C、對於(yú)所有有可能或者產生浮料的衝切形(xíng)狀
上麵B種(zhǒng)方法(大多數(shù)是鉗工加工(gōng)的)有時候並(bìng)不是可以完全解決問題的時,這時(shí)應該從(cóng)設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭(tóu)裏加頂料針
在(zài)容易發生(shēng)浮料的衝頭裏加裝頂料針與彈簧,在分模的時(shí)候利用頂(dǐng)料針把廢料頂在下模入子裏。這種方法適合衝切形裝比較大而原材料比較厚的場合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本(běn)身的正常步距應該(gāi)是等於衝(chōng)頭切離形狀麵(miàn),但是在衝切形(xíng)狀麵(miàn)靠近送(sòng)料一端故意做成一個如三角(jiǎo)形等異形凹坑而另一個切邊按(àn)正常邊設(shè)計,這樣在一(yī)步(bù)衝切的時候,需要切離(lí)邊由於有(yǒu)凹坑(kēng)而(ér)會多出微小三角形的(de)凸起而大於(實際上(shàng)是超出)另一(yī)個切離邊,這樣(yàng)再把相對應的衝頭做圓角處理不(bú)形成衝切(qiē)效果,多出來的三角邊(biān)就會被拉進下模入子而強力抵住下模入(rù)子增大摩擦力從而防止反彈或抵止真空(kōng)吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠壓點
通常在設計下(xià)模入(rù)子的時候會與衝頭(tóu)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對對稱(chēng)點分別小(xiǎo)於衝壓間隙1/2左右,這樣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子裏,這種文法(fǎ)可以且放電加瘤或者(zhě)線割方式(shì)來完(wán)成。
4、把下模入子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材料。一般在設計(jì)下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有直邊直接做成8-15'斜度(dù),因此廢料是越向上間(jiān)隙越小,而越往下(xià)間隙越大也就不容易向上跑料反彈了。
5、把下模入子留(liú)用3mm切離(lí)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(lèi),加長衝切衝(chōng)頭的長度。每一次衝切都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(yǔ)吹氣裝置。由於吹氣裝置(zhì)可以和衝床聯(lián)動控製吹氣的時間,因此可以適用較薄(báo)材料上,這一點是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊(diàn)板(bǎn)加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣(qì)原理相似又有不同,具體做法是在下模墊板做出(chū)氣道,然後在需(xū)要吹氣的落料孔鑽向下45的斜孔貫穿落料孔(kǒng),而氣(qì)道(dào)與落料孔不通(切記這(zhè)一點),利(lì)用空(kōng)氣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(yòng)薄材料。
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模輔助板把所有有可能(néng)甚至所有衝切部位的落料孔在輔助(zhù)板上做成一(yī)個大落料框(kuàng),焊上一個類似漏鬥的料(liào)管,然後用工業吸料器的連接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢料都吸入工業吸料(liào)器(qì)裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單(dān)形狀防浮
由於極薄材料(liào)的衝壓間隙較小(xiǎo),上麵一些防止廢料浮料的方法(fǎ)不是十分合適,如頂針頂料、下模做凸點、工業吸料器等。
對(duì)於這種材料來說,一(yī)般是把下模入子設計成8-12'無直身,然後通過(guò)試模測(cè)試(shì)出哪些下(xià)模入(rù)子容易跳(tiào)屑。再把模具拆下來,用長細頂針加金(jīn)剛粉(鑽石膏)小心在下模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法很管用的,不過需要鉗工水平很高。
廢悄浮料最主要是由於設計的不合理或者(zhě)材料本身的原因造成(chéng)的。
1、設計不合理方麵(miàn)
在衝切(qiē)工序排樣的時候盡量避免有重切、過切現象。由(yóu)於(yú)五金(jīn)模(mó)具一般都(dōu)是用CAD來做設計的,在做一些工序的時候沒有照顧好前麵(miàn)的工序已經有半加工。