浮料現(xiàn)象在五金沖壓模具中是一種常見(jiàn)的不良之現(xiàn)象，浮料產(chǎn)生的原因是多種的，因此其解決方法也是多樣的。有的廢料是由于模具設(shè)計(jì)不良產(chǎn)生的，有的是由于原材料不良造成的，有的是因?yàn)闆_壓操作者造成的。需作出一個(gè)有效的快速的解決方案時(shí)，應(yīng)先仔細(xì)研究其種類(lèi)及原因。下面以鄙人在五金模具設(shè)計(jì)之中的經(jīng)驗(yàn)與各位朋友分享與交流，有不當(dāng)或不足之外請(qǐng)指教。

 

 

 

一、浮料之種類(lèi)

 

 

 

今天先講浮料之種類(lèi)，對(duì)于浮料來(lái)說(shuō)，本人依據(jù)其大小與形成因素把其分為三種

 

 

 

1、廢料之上揚(yáng)現(xiàn)象

 

 

 

廢料是指在單一沖切（成型）工序中脫離產(chǎn)品之部分。其大小一般情況下與下模刀口形狀相同。其面積與危害在三種現(xiàn)象中是最大的。當(dāng)這種現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)候有可能使沖頭或刀口崩裂甚至崩斷，有可能使產(chǎn)品之導(dǎo)正針斷裂，還有可能使模板產(chǎn)生裂紋。

 

 

 

2、廢屑之上揚(yáng)現(xiàn)象

 

 

 

廢屑是指單一工序中產(chǎn)生的非整體產(chǎn)品或是非整體廢料。其大小相對(duì)比較小，像產(chǎn)品之毛邊（毛刺）脫落形成；沖切廢料細(xì)絲等。出現(xiàn)這種情況時(shí)反映在產(chǎn)品出現(xiàn)擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現(xiàn)象。這種情況最主要是對(duì)產(chǎn)品造成不良，但這種情況在模具生產(chǎn)是最為常見(jiàn)也是比較隱蔽的。

 

 

 

3、廢粉之上揚(yáng)現(xiàn)象

 

 

 

廢粉是指單一工序中因沖頭與產(chǎn)品之間的摩擦產(chǎn)生的微細(xì)粉屑。這種現(xiàn)象在產(chǎn)生初期肉眼一般難以發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)積累一種程度時(shí)，沖頭與入仔發(fā)生顏色變化時(shí)才容易辨別。當(dāng)廢粉達(dá)到一定程度時(shí)，容易造成沖頭斷裂或者入模入子崩裂。最容易發(fā)生在黃銅基與鋁基材中。

 

 

 

二、浮料之原因

 

 

 

1、廢料上揚(yáng)之浮料

 

 

 

廢料上揚(yáng)的原因首先來(lái)分析一下力的來(lái)源，廢料由于一般與沖頭或下模刀口的形狀相同，因此，廢料在模具的入子內(nèi)應(yīng)該有一定的摩擦力存在，從沖切的原理上來(lái)說(shuō)，廢料在切離以后由于材料的塑性或者說(shuō)彈性變形的存在其會(huì)恢復(fù)組織結(jié)構(gòu)，換句話說(shuō)其在無(wú)約束實(shí)際形狀應(yīng)該大于下模刀口形狀，這也是為什么當(dāng)把廢料從入子里面取出來(lái)的后再也不能輕松的把廢料再填充到下模入子里去的原因。如果促使廢料上揚(yáng)應(yīng)該有一個(gè)往上的力量而且大于該摩擦力及張力總和。這個(gè)力量有可能來(lái)自兩個(gè)方向，一是廢料材料本身存在的張力或彈力，由于廢料在沖切的過(guò)程中有折曲（簡(jiǎn)單說(shuō)）塑形變形，因此當(dāng)沖頭脫離它時(shí)，其內(nèi)部的張力會(huì)有一個(gè)反彈的力量，或許是向下或許是向上；二是來(lái)自外部的力量，這個(gè)力量也有兩個(gè)方面，在沖頭與下模入子切離時(shí)，沖頭表面與原材料（及廢料）緊密貼合在

 

 

 

 

 

 

 

一起與下模入子組成一個(gè)封閉的空間產(chǎn)生一個(gè)真空狀態(tài)，當(dāng)沖頭上升的時(shí)候，破壞這一個(gè)真空狀態(tài)因此在空氣的負(fù)壓的作用誘使廢料與沖頭一起上升產(chǎn)生廢料上揚(yáng)的現(xiàn)象；其次，在一般沖壓過(guò)程中，在下模入子里面都有廢料重疊的現(xiàn)象，當(dāng)最新一片廢料加入時(shí)，其它的廢料本身的內(nèi)力（反彈力）也會(huì)促使新廢料上揚(yáng)。所以當(dāng)沖壓速度非常低，而且無(wú)廢料積料的現(xiàn)象存在的進(jìn)候，廢料類(lèi)的浮料現(xiàn)象很少發(fā)生。這也是其原由之一。

 

 

 

2、廢屑上揚(yáng)之浮料

 

 

 

廢屑是如何產(chǎn)生的？它有幾種情況，一是產(chǎn)品或廢料的毛刺（或者稱為毛頭）的脫落；一是沖頭或模具的其它部分與原材料的不正常刮傷或撞傷造成細(xì)小廢料，這最主要是由于沖頭在需要對(duì)原材料作出過(guò)度作用時(shí)而沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)；三是由于原材料在沖壓之前已經(jīng)做了表面處理，而表面處理層與材料本身還是存在一定的非結(jié)構(gòu)融合性的現(xiàn)象而會(huì)使材料的邊緣分離脫落；還有一種是由于模具設(shè)計(jì)的不合理，存在二次沖切（重切）或者過(guò)小廢料切削，一般來(lái)說(shuō)沖切的寬度不應(yīng)該小于1/3材料的厚度，這些過(guò)小的切削廢料容易與主體大廢料脫離或由于硬化崩斷形成廢屑。

 

 

 

3、廢粉上揚(yáng)的原因

 

 

 

廢粉是原材料結(jié)構(gòu)性原因造成的，前面有說(shuō)過(guò)是鋁基與黃銅基材料容易發(fā)生這種狀況。對(duì)于原材料來(lái)說(shuō)是沒(méi)有辦法，而形成這種的原因是沖頭或入子的表面有粗糙度存在也就是說(shuō)在一定放大的程度下其表面有凹坑。當(dāng)沖頭或入子接觸原材料的時(shí)候，就會(huì)摩擦原材料（像銼刀銼鐵一樣）產(chǎn)生廢粉了。

 

 

 

三、浮料之對(duì)策

 

 

 

1、廢料浮料之對(duì)策

 

 

 

通過(guò)以上兩則的現(xiàn)象與形成原因，因此可以分析出模具的對(duì)策。先對(duì)每一種廢料浮料的方法來(lái)做一下說(shuō)明。

 

 

 

A、排料設(shè)計(jì)不當(dāng)之引起的浮料

 

 

 

這種浮料最主要出現(xiàn)在排料的過(guò)程中，大多數(shù)產(chǎn)生了比較簡(jiǎn)單的沖切形狀。如方形、較小邊異形廢料。

 

 

 

這個(gè)時(shí)候一般應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)候故意做成工藝缺口，如梯形、燕尾形。使簡(jiǎn)單的沖切形狀復(fù)雜，加大廢料的摩擦力阻止廢料反彈與真空吸料。

 

 

 

B、沖切孔本身是形狀簡(jiǎn)單

 

 

 

如圓孔、方孔等。這種情況下從廢料浮料形成原因著手，一是改變反彈方向，二是減少真空面積。常有的方法如，1、把沖頭磨成單邊斜面或雙邊斜面，這樣一可以使材料變形，使材料內(nèi)部與外部的反彈力降低，二是降低了真空面積。2、還可在沖圓孔的時(shí)候在圓形沖頭中央磨一個(gè)小的凸臺(tái)，其作用與斜面一樣，不過(guò)這種方法對(duì)圓孔比較有效一些。3、當(dāng)切離邊為三邊或兩邊時(shí)，不需切離的沖頭邊做成一定的臺(tái)階，這樣在沖壓的時(shí)候可以先做一個(gè)有點(diǎn)折彎的動(dòng)作使廢料向下變形有利于廢料落料。4、把沖頭的切離面做成波紋形或者說(shuō)粗糙面，可以用銼刀或電磨加工，增加空氣量而減少真空量。

 

 

 

C、對(duì)于所有有可能或者產(chǎn)生浮料的沖切形狀

 

 

 

上面B種方法（大多數(shù)是鉗工加工的）有時(shí)候并不是可以完全解決問(wèn)題的時(shí)，這時(shí)應(yīng)該從設(shè)計(jì)上靠考慮加以解決

 

 

 

1、沖切沖頭里加頂料針

 

 

 

在容易發(fā)生浮料的沖頭里加裝頂料針與彈簧，在分模的時(shí)候利用頂料針把廢料頂在下模入子里。這種方法適合沖切形裝比較大而原材料比較厚的場(chǎng)合。

 

 

 

2、下模入子與沖頭做尖角凹坑

 

 

 

即本身的正常步距應(yīng)該是等于沖頭切離形狀面，但是在沖切形狀面靠近送料一端故意做成一個(gè)如三角形等異形凹坑而另一個(gè)切邊按正常邊設(shè)計(jì)，這樣在一步?jīng)_切的時(shí)候，需要切離邊由于有凹坑而會(huì)多出微小三角形的凸起而大于（實(shí)際上是超出）另一個(gè)切離邊，這樣再把相對(duì)應(yīng)的沖頭做圓角處理不形成沖切效果，多出來(lái)的三角邊就會(huì)被拉進(jìn)下模入子而強(qiáng)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(duì)稱擠壓點(diǎn)

 

 

 

通常在設(shè)計(jì)下模入子的時(shí)候會(huì)與沖頭對(duì)等間隙配合，而為了防止浮料，在下模入子做出1對(duì)或2對(duì)對(duì)稱點(diǎn)分別小于沖壓間隙1/2左右，這樣在沖切廢料的時(shí)候由于小間隙沖壓而把廢料卡住在下模入子里，這種文法可以且放電加瘤或者線割方式來(lái)完成。

 

 

 

4、把下模入子做成無(wú)直邊形

 

 

 

這種方法比較適合薄材料。一般在設(shè)計(jì)下模入子（刀口）的時(shí)候都會(huì)留有3-5mm的直邊。而這種方法是沒(méi)有直邊直接做成8-15'斜度，因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切離直邊余下部分用放電的方法把落料部分加大使廢料無(wú)積累，加長(zhǎng)沖切沖頭的長(zhǎng)度。每一次沖切都把廢料沖離到落料區(qū)，使廢料不可能向上浮料。

 

 

 

6、沖頭如加裝頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由于吹氣裝置可以和沖床聯(lián)動(dòng)控制吹氣的時(shí)間，因此可以適用較薄材料上，這一點(diǎn)是頂針?lè)栏×蠠o(wú)法比擬的。

 

 

 

 

 

 

 

7、下?；蛳履|板加吹氣槽

 

 

 

這一種與沖頭吹氣原理相似又有不同，具體做法是在下模墊板做出氣道，然后在需要吹氣的落料孔鉆向下45的斜孔貫穿落料孔，而氣道與落料孔不通（切記這一點(diǎn)），利用空氣住下吹的時(shí)候形成一個(gè)負(fù)壓空間把廢料吸下去。這種方法適用薄材料。

 

 

 

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所有有可能甚至所有沖切部位的落料孔在輔助板上做成一個(gè)大落料框，焊上一個(gè)類(lèi)似漏斗的料管，然后用工業(yè)吸料器的連接在料管上。通過(guò)吸料器的吸力把所有的廢料都吸入工業(yè)吸料器里；什么廢料廢屑通通進(jìn)去，保險(xiǎn)可靠。呵呵。

 

 

 

9、極薄材料0.10以下簡(jiǎn)單形狀防浮

 

 

 

由于極薄材料的沖壓間隙較小，上面一些防止廢料浮料的方法不是十分合適，如頂針頂料、下模做凸點(diǎn)、工業(yè)吸料器等。

 

 

 

對(duì)于這種材料來(lái)說(shuō)，一般是把下模入子設(shè)計(jì)成8-12'無(wú)直身，然后通過(guò)試模測(cè)試出哪些下模入子容易跳屑。再把模具拆下來(lái)，用長(zhǎng)細(xì)頂針加金剛粉（鉆石膏）小心在下模入子做成幾個(gè)對(duì)稱粗糙點(diǎn)。這種方法很管用的，不過(guò)需要鉗工水平很高。

 

 

 

廢悄浮料最主要是由于設(shè)計(jì)的不合理或者材料本身的原因造成的。

 

 

 

1、設(shè)計(jì)不合理方面

 

 

 

在沖切工序排樣的時(shí)候盡量避免有重切、過(guò)切現(xiàn)象。由于五金模具一般都是用CAD來(lái)做設(shè)計(jì)的，在做一些工序的時(shí)候沒(méi)有照顧好前面的工序已經(jīng)有半加工。