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1、如何預防跳屑如何預防跳屑堵屑堵屑在產品類別日益增多的情況下,為了滿足客戶對產品的大量需求,衝壓加工逐步的向 高速化生產發展,在日常的工作中由於人,地,物料,沖床,模具,管理等的種種差異與變化 , 衍生出許多技術障礙,模具在大量生產中的跳屑和堵屑便是其中一例.隨著衝壓團隊經驗 的不斷累積,對較易發生跳屑和堵屑的變因已基本掌握並加以控制,以下是針對模具在生 產中發生跳屑和堵屑的原因及改善的措施,希望藉此機會與同行共同探討衝壓加工的特 性,使既有的技術得到擴展. . 什麼是跳屑?由於衝壓模具在高速衝切時,衝頭沖入材料, 衝頭四周壓縮材料,而衝頭 下方的空間被密封,造成衝頭頭部與材料間呈真空狀態,且壓
2、力比外面要低,故衝切後廢料 片因從下而上的大氣壓力被壓至衝頭下面隨之上升而跳出下模模仁導致跳屑 (如圖 1). 跳屑所造成的影響: “跳屑”在沖壓加工中是一個十分棘手的問題.只要有一次跳屑,就會使模具受損, 端子上就會有跳屑的痕跡, 就會有成堆的不良品,在接下來的量產中若還有跳屑現象發 生,就要下模維修了.這樣不僅浪費銅材,工時,影響當日產量. 跳屑所造成的不良: a.料帶被壓傷,及端子變形導致外觀不良(如圖 2) 圖 2 b.料帶扇形造成模具在高速沖切時擠料導致下料沖子及入塊刀口磨損甚至崩裂.引起跳屑的主要原因: a. 衝切時其衝切的外形形狀. 在設計下料即設計衝切的外形形狀時下料的外形形
3、狀过於簡單呈水平或垂直連接廢料例如圖 3 中的”1”字形下料外形.不易被下料入 塊咬住造成跳屑(如圖 3)字形下料外形字形下料外形圖 3(陰影部分為設計衝切的外形形狀)b.衝切間隙不當:衝切間隙過大或不均時,沖頭對材料沖切力較小.沖下的廢料外形 尺寸比模仁小.這樣廢料對模仁的咬合力也就較小.所以廢料就易從下模模仁中跳 出. c.切削油選用及用量: 切削油選用:一般根據材質的不同选用不同的切削油.例如預鍍材和磷青銅就 要使用不同粘度的切削油. 在生產時跳屑嚴重的話一般只把切削油加在材料的下表面,以防止廢料被下料 沖子粘住. 切削油的用量: 切削油的用量與衝切速度有很大的關係. SPM700 時
4、每隔 2 秒一滴 d.衝切速度过高易造成跳屑. e.下料沖子及下料刀口过於鋒利,廢料的切斷面光亮帶多而毛刺很少,與入塊之間的 磨擦力过小,易被下料沖子吸附出入塊造成跳屑. f.下料沖子研磨后總長度过短造成衝切深度过淺,廢料接近下料入塊的上表面,極易 被下料沖子吸附出入塊造成跳屑. g.因下料入塊在設計時是做成有落料斜度的,經常研磨后高度过低間隙變大造成跳 屑.異 h.異物附在銅材上被帶進入模具. i.材質越硬越容易產生跳屑. j.因振動而使模仁內原本粘在一起的廢料分散產生跳屑.防止跳屑方法舉例: 廠內以下模披覆和空氣吸引最為常用. a.下模披覆:用點焊機將下料入塊刀口附近點焊出凹凸不平的方式增
5、大與沖子之間的磨擦力.缺點:下料入塊研磨到披覆部位時刀口不利切出的端子外形有毛刺.有品質不良的隱患.b. 空氣吸引:加裝吸塵器.廢料在吸塵器的強力吸引下不易被沖頭帶出. 缺點:需購買吸塵器并要修改沖床床身落料框口.c.倒錐度:在下模入塊刀口附近倒錐度形成一個喇叭口.廢料被沖下后被卡住不易跳出(如圖 4). 缺點:需人工倒錐度.鉗工技巧不好掌控.圖 4 d.修 R 弧: 研磨過後的下料入塊刀口十分鋒利,在刀口上修 R 弧使刀口變鈍以增大廢料切斷面與模仁之間的磨擦力(如圖 5). 缺點:需人工修 R 弧. 鉗工技巧不好掌控.圖 5 e.設計踢料裝置: 下料沖子里面加裝踢料桿(如圖 6).踢料桿將廢
6、料從沖頭上剝離. 缺點:外形很小的沖子里面很難加裝踢料桿.圖 6f. 下料順序改變:一般下料順序是從材料兩邊往中間下料.避免在設計下料即設計衝切的外形形狀時 下料的外形形狀过於簡單.例如圖 7,雖然第三次下料時外形形狀不簡單,但前兩次把 第三次要下料的部分已經下掉一部分.所以實際第三次下料時外形形狀還是簡單,容 易跳屑. 圖 8 下料時則增加勾料方式,不易跳屑.圖 7圖 8g. 下料輪廓改變(增加銳角):在設計下料即設計衝切的外形形狀時增加勾料的外形形狀(如圖 9).使廢料與模仁之間緊緊咬合.圖 9h.下料沖子與下料入塊選用適當的間隙: 沖切後的材料與模仁之間相接觸部分就是切斷面.一般下料沖子
7、與下料入塊的間隙愈小時(3%以下):材料與模仁之間的咬合愈強.但是間隙越小對模具的磨損也就越大.下料沖子與下料入塊的間隙 5%以下時: 可以增加切斷面,而切斷面與模仁之間的接觸面積也可以增大.下料沖子外形有小於 2 倍料厚的弧度.并且是凹角的話. 可以得到較長的切斷面.下料沖子與下料入塊的間隙為 5%以上時:大部分的材料沖切出來的尺寸會比下料入塊外形尺寸小.所以可以推定其和模仁的咬合力會較小.i. 下料入塊選用適當的落料斜度:用光學磨床研磨的分割式入塊落料斜度為 0.1用線割的整體式入塊落料斜度為 0.5(如圖10)圖 10 j.增設擠料檢知:一旦遇到跳屑擠料的時候. 擠料檢知上的檢知沖頭沒有
8、正確插入料帶延邊料的導料孔中便會推動推桿. 推桿又會碰到裝置在下模座上的檢知器.從而使機台停機. (如圖 11)圖 11k.增設跳屑檢知: 在下模板(D05A)上加裝檢知器.若發生跳屑,機台則會馬上停機.避免造成擠料.崩沖子等情況的發生.什麼是堵屑?模具在高速運動中,被沖切下來的廢料附著在模仁側壁而產生屑料堵塞.堵屑造成的影響:由於模具在高速運動,所以一旦堵屑就會發生擠料,沖頭崩斷下模入塊崩裂.堵屑對模具的損害很大.引起堵屑的主要原因:a.切削油用量過大造成被沖切下來的廢料附著在模仁側壁而產生屑料堵塞.b.下模落料框口尺寸過小或錯位使廢料不能順暢落下.(如圖 12.13)圖 12 圖 13c. 由於模具的高速運動而產生的強烈振動使模仁內原本粘在一起的廢料凌亂分布而卡住落料框口.d.較軟的材料更易發生屑料堵塞.e.過高的加工速度更易發生屑料堵塞.f.吸尘器堵塞.防止堵屑方法舉例:a. 修正落料框口尺寸或位置(如圖 14). 落料框口從上往下應該是呈階梯狀即D03A 的落料框口尺寸大於 D05A. D01A 的落料框口尺寸又大於 D03A.圖 14b. 切削油粘度和用量選用適當. c. 開機前進行點檢,清潔吸尘器.以上改善的措施僅僅是很少的一部份,還有更多更加新穎的方法來等待我們去發掘.這就要求我們不能默守陳規,只有突破才能發展.愿以上談到的一些經驗能和同行們一起分享.
