一站式(shì)精密(mì)五金(jīn)件加(jiā)工製造
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浮料現象在五金衝(chōng)壓模(mó)具中是一種(zhǒng)常見的不良之現象(xiàng),浮(fú)料產生的原因是多種(zhǒng)的,因此其解決方法也是多樣的。有的廢料是(shì)由於(yú)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(shì)因為衝壓操作者(zhě)造成的。需(xū)作出(chū)一個有效的快速(sù)的解決方案(àn)時,應先仔細研究其種類及原(yuán)因。下麵以鄙人在五金模(mó)具設計之中的經(jīng)驗與各(gè)位朋友分享與交流,有不當或不足之外請指教。
一、浮料之(zhī)種類
今天先講浮料之種類,對於(yú)浮料(liào)來說,本人依據其大小與形成因素把其分為三種
1、廢料之上揚現(xiàn)象
廢料是指在單一衝切(成型(xíng))工序中脫離產品之部分。其大小一般情況下與下模刀口(kǒu)形狀(zhuàng)相(xiàng)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有(yǒu)可能使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正(zhèng)針斷裂,還有(yǒu)可能使模板產(chǎn)生裂紋。
2、廢屑之上揚現象(xiàng)
廢屑是指單一工序中產生的(de)非整(zhěng)體產品或是非整體廢料。其大(dà)小相對比較小,像產(chǎn)品(pǐn)之毛邊(毛刺)脫落(luò)形成;衝切廢(fèi)料細絲等。出現這種(zhǒng)情況時反映在(zài)產品出(chū)現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象。這種情況(kuàng)最(zuì)主要是對產(chǎn)品造成不良(liáng),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(yáng)現象
廢粉(fěn)是指單一(yī)工序中因衝頭與產品之間的摩擦產生(shēng)的微細粉屑。這種現象(xiàng)在產生初期肉眼一般難以(yǐ)發現,隻(zhī)有當積(jī)累(lèi)一種程度時,衝頭與入仔發生顏色變化時才容易辨別。當廢粉達到(dào)一定程度時,容(róng)易造成衝頭(tóu)斷裂或者入模入子崩裂。最容易發生在黃銅基與(yǔ)鋁基材中。
二、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上揚的原因首先來(lái)分(fèn)析一下力的來源(yuán),廢料由於一般與衝頭或下模刀口的(de)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(cún)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的存在其會恢複組織結構,換句話說其(qí)在無約束實際形狀應該大於下模刀(dāo)口形狀,這也是為什麽當(dāng)把廢料從入子裏麵取出(chū)來的後再也不(bú)能輕鬆的把廢料(liào)再填充到下模入子裏去的原(yuán)因。如果促使廢料上揚應該有一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(cái)料本身(shēn)存在的張(zhāng)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(bù)的張力會有(yǒu)一個反彈的力量(liàng),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麵,在(zài)衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵(miàn)與原材料(及廢料)緊密貼(tiē)合在
一起與下模入子組成一個封閉的空間產生一(yī)個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這(zhè)一個真空狀態因此(cǐ)在空氣的負壓的作用誘使廢料(liào)與衝頭一起上升產生廢料上揚的現(xiàn)象(xiàng);其次,在(zài)一般衝壓過程(chéng)中,在下模入子裏麵都有廢料重疊的現象,當最新一片廢料(liào)加入時,其它的廢料本身的內力(反(fǎn)彈力(lì))也會(huì)促使新廢料上(shàng)揚。所以當衝壓速度非常低,而且無廢料積料(liào)的現(xiàn)象存在(zài)的進候,廢料類的浮料現象很少發生。這也是其原由之一(yī)。
2、廢屑上揚之浮料
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(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭或模具的其它部分與(yǔ)原材料的不正常刮傷或撞傷造(zào)成細小廢(fèi)料,這最(zuì)主要是由於衝(chōng)頭在需要對(duì)原材料作出過度作用時而沒有相對應(yīng)的結(jié)構(gòu);三是由於原材(cái)料在衝壓之前(qián)已經(jīng)做了表麵處理,而表麵處理層與材料本身(shēn)還是存在(zài)一定的非結構融合性的現象(xiàng)而會使材料的(de)邊緣分離脫(tuō)落(luò);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(yī)般來說衝切的寬度不應該小於1/3材料的(de)厚度,這些過小的切削廢(fèi)料容易與主體大廢(fèi)料脫離或由(yóu)於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚(yáng)的原因
廢粉(fěn)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(yì)發生這種狀況。對(duì)於原材料來說是沒有(yǒu)辦法(fǎ),而形成這(zhè)種的原(yuán)因是衝頭或入子的表麵有粗糙度存在也就是說在一定放大的程度下其表(biǎo)麵有凹坑(kēng)。當衝頭或入子(zǐ)接觸原材料的時候,就會摩擦原材料(像銼刀銼鐵一樣)產生廢(fèi)粉了。
三、浮料之對策
1、廢料浮料之對策
通過(guò)以(yǐ)上兩則的(de)現象與形成原因,因此可以分析出模具的(de)對策(cè)。先對(duì)每(měi)一種廢料浮料(liào)的方法來做一下說明。
A、排料設計不當之引起的浮料
這種浮料最主要(yào)出現在排料的過程中,大多(duō)數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形(xíng)、較小邊異形廢料。
這個時候一般應該在設計時(shí)候故意做(zuò)成(chéng)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(mó)擦力阻止廢料反彈與真空吸料。
B、衝切孔本身是形狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況下(xià)從廢料(liào)浮料形成原因(yīn)著手,一是改變(biàn)反彈方向(xiàng),二是減少真空麵積。常有的方法如,1、把衝頭磨成單邊斜麵或雙邊斜麵,這樣一可以使材料變(biàn)形(xíng),使材料內(nèi)部(bù)與外部的反彈力降低,二是降低了真空麵積。2、還可在衝圓孔的時候在圓形衝頭中央磨一個小的凸(tū)台(tái),其作用與斜(xié)麵一樣,不過這(zhè)種方法對圓孔比(bǐ)較有效一些。3、當切(qiē)離邊為三邊或兩邊時,不需(xū)切離的衝頭邊做成一定的台階,這(zhè)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料落(luò)料。4、把衝頭的切離麵做成波(bō)紋形或者說粗糙麵,可以(yǐ)用銼刀或電(diàn)磨加工,增(zēng)加空氣量而減少真(zhēn)空量。
C、對於所有有可能或者產生浮料的衝(chōng)切形狀
上麵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(dǐng)料針把廢料頂在下模入子(zǐ)裏。這種方法適合衝切形(xíng)裝比較大而原材(cái)料比較厚的場合。
2、下模入子(zǐ)與衝頭做尖(jiān)角凹坑
即本身的正常步距應該是等於衝頭切離形狀麵,但是在衝切形狀麵靠(kào)近送料一(yī)端故意做成一個如三角形等異形凹坑而另一個(gè)切邊按(àn)正常邊設計,這樣在一步衝切的時(shí)候,需要(yào)切離邊由於有凹坑(kēng)而會多出微小(xiǎo)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(yuán)角處理不形(xíng)成衝切效果(guǒ),多(duō)出來的三角邊就會被拉進下模入子而強力抵住下模(mó)入子增大摩擦(cā)力從而防止反(fǎn)彈或抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作對稱擠(jǐ)壓點
通常在(zài)設計下模入(rù)子的時候會(huì)與衝頭對等間隙配合,而為了防止浮料,在下模入(rù)子做出1對或2對對稱點分別(bié)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(yā)而把廢料卡(kǎ)住在下模入子裏,這種(zhǒng)文法可以(yǐ)且放電加瘤(liú)或者線割方式來(lái)完成。
4、把下模入(rù)子做(zuò)成無直邊形
這(zhè)種方法比較適合薄材料。一般在設計下模入子(刀口)的時候都會留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒有(yǒu)直邊直接做成8-15'斜度,因此廢料是越向上間隙越小(xiǎo),而越往下間隙越(yuè)大也(yě)就不容易向上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離(lí)直邊餘下部分用放電的方法把落料部分加大使廢料無積累,加長衝(chōng)切衝頭的長度。每一次衝切都把廢料衝離到落料區,使(shǐ)廢料不可能向上浮料。
6、衝頭(tóu)如加(jiā)裝頂針一樣加吹氣孔與(yǔ)吹氣裝置。由(yóu)於吹氣裝置可以和衝床聯動控製吹氣的時間(jiān),因此可以適用(yòng)較薄材料上,這一點(diǎn)是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹(chuī)氣槽
這一種與衝頭(tóu)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,然後在需要吹氣的(de)落(luò)料孔鑽向下45的斜孔貫穿落料孔,而氣(qì)道與落料孔不通(切記這(zhè)一點),利用空氣住下吹的時候形成一個負壓空間把廢料吸下去。這種方法適用薄(báo)材(cái)料。
[浮(fú)料之(zhī)對策]
8、采用(yòng)外吸力吸廢料
方法是在下(xià)模模座下再(zài)增加一塊(kuài)下模輔助(zhù)板把所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助板上做成一個大落料框,焊上一個類(lèi)似漏鬥的料管,然後用(yòng)工業吸料(liào)器的(de)連接(jiē)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器裏;什麽廢料廢屑通(tōng)通進去,保(bǎo)險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防浮
由於極薄材料的衝壓間隙較小,上麵一些防止廢料浮料的方法(fǎ)不是十分合適,如頂針頂(dǐng)料、下模(mó)做凸點、工業吸料器等。
對於這種材料(liào)來說,一般是把下模入子設計(jì)成8-12'無直身,然後通過試模(mó)測試出(chū)哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下來,用(yòng)長細頂針加金剛粉(鑽(zuàn)石膏)小心在下模入子做成幾(jǐ)個對稱粗糙點。這種方法很管(guǎn)用(yòng)的(de),不過需要鉗工水平很高。
[廢屑浮料之對策]
廢悄浮料最(zuì)主要是由(yóu)於設計的(de)不合理或者材料本(běn)身的原因造成的。
1、設計不合理方(fāng)麵(miàn)
在衝切工序排樣的(de)時候盡量避免有重切、過切現象。由於五金模具(jù)一般都是用(yòng)CAD來做設計的,在做一些工序的時候(hòu)沒有照顧好前麵的工序已經有半加工(gōng)。