全切入凹模,根據理論經驗,普通沖模的切入量應在3-5mm,而高速級進模考慮提升模具的運行速度,可控制在1mm,凹模的刃口有效端長度L應保證凸模完全切入凹模后,殘留屑料不超過3片,下面再做成一個倒退拔的角度或者讓位,利于屑料下落,防止回跳,如圖12。

2.1.4模具結構上的考慮

(1)凸模中間鉆孔通壓縮空氣,如圖13示:利用凸模端面吹出的高壓氣體吹落屑料,但此種方法有其局限性,如果屑料受力不均,發生翻轉反翹,容易迭加在一起,出現堵料。

(2)借鑒真空發生器原理吹落屑料。如圖14所示:在凹模墊板的下方通入高壓氣體,使凹模刀口里的屑料下方形成負壓,從而將廢料吸下去。

(3)凸模前端加頂料銷。為了防止吸附,可在較大的凸模上設計增加頂料銷機構,對于防止跳屑很有效果,但需注意頂料銷設計的大小及位置。直徑過大,頂料銷端面會產生吸附效應,位置偏離中心過多,會使屑料發生翻轉跳出,或迭加堵料。正確的方法是將頂料銷設計在凸模中心,端部做成半球形,防止吸附跳屑。如圖15所示。
2.2組裝試模段的改善與防止
對于跳屑,永久性的對策是在設計段就應該考慮,并且能夠兼顧模具結構的合理性和保證模具的使用壽命。
組裝調試階段所采取的措施基本都是臨時性的對策,針對性很強,并可能會影響模具刃口壽命,或者降低生產效率。
2.2.1增加凹模刀口的粗糙度
對于有些容易跳屑的工站,拆下凹模鑲件在顯微鏡下仔細觀察,如果發現刃口側壁的光潔度非常高,應該考慮使用放電被覆機把側壁面修整粗糙,被覆上一些金屬顆粒,增大摩擦系數,提高對屑料的咬合力。注意被覆時應盡量讓開凸模所切入的1mm深度,防止凸凹模剪切時咬傷凸模。或者在凹模的刃口部位用銼刀進行倒角,修鈍刃口的鋒利度,深度不要超過0.05mm,修整后,凹模上表面的切削部位會比下面大,因此屑料被凸模擠入下面后,會與比它尺寸小的凹模緊緊咬合而難以跳屑。
2.2.2修整凸模的端面
如果模具發生了跳屑,除了觀察凹模之外,凸模的作用也應充分考慮到。很多的跳屑,是因為吸附作用造成的。對于外形全部為鈍角的屑料,特別要考慮凸模的吸附作用。在模具裝配階段,可以在凸模前端焊接一些小凸起物,或者直接將凸模的切刃邊進行倒角,以降低吸附產生的風險。
2.2.3降低模具的SPM
對于活塞效應或者因空氣壓縮而發生的跳屑,除了上述方法之外,可以在調機的時候。實踐證明,模具在低速運轉時,可以大大減少跳屑的機會。這是因為SPM低,模具打開時,屑料上方的負壓真空來的及補充空氣,同時低速運轉時機臺有充分的時間響應緊急停止,降低模具打壞的風險,但此舉會影響模具的產能。考慮到切削油會產生吸附劑的效果,應根據不同的材料應選用不同黏度的切削油。對于材料很薄容易產生吸附跳屑的模具,應考慮將切削油加在材料的下表面,防止與凸模產生黏連吸附。切削油的用量,應根據模具運轉SPM的不同而改變,在生產中,需遵循以下原則:
SPM<400時,1滴/4秒;
400
700
2.2.4加裝吸塵器

對于某些因真空吸附而頻繁發生跳屑的模具,為了不降低SPM而影響產能,可在機臺下方模具廢料收集箱上加裝吸塵器,如圖16所示。由于吸塵器的作用,屑料下方產生一個負壓,可以抵消上方的負壓,使廢料易于從凹模中脫落。
在模具生產過程中,為了防止屑料跳出后,模具繼續高速拍打,損壞模具,模具上必須加裝跳屑檢知塊。一旦有屑跳出,卸料板壓下時會有傾斜,立即被跳屑檢知塊檢測到,自動緊急停機,從而有效保護模具。
3 小結
在精密高速級進模設計生產中,跳屑是無可避免的一大困擾。本文從設計和生產的角度分別提出的幾點解決手法,可以有效防止跳屑的發生,值得借鑒一用。同時,也旨在拋磚引玉,希望業內的行家能夠提出更好的解決方法,供大家參考,共同提高我國的模具制作水平。
參考文獻
[1]日本.press技術.1997年6月號.
[2] 姜奎華.沖壓工藝及模具設計.北京:機械工業出版社,1998.
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