冲模跳屑原理

[冲模技术]级进冲裁中跳屑现象的原因与解决方法

关键字：级进冲裁|跳屑摘要：对连接器端子类零件在级进冲裁中的跳屑现象进行了研究，对其产生的原因进行了分析，讨论了其对生产造成的不良影响，并总结出空气吸引、倒锥度、设计提料装置、下模披覆、改变废料轮廓、选用适当的冲载间隙、凹模选用适当的落料斜度、增加误差检测凹模选用适当的落料斜度等8种解决方法。跳屑现象是指冲压模具在高速冲裁时，凸模四周压缩材料，使凸模下方的空间被密封，造成凸模底部与材料之间呈真空状态，冲裁后废料被自下而上的大气压力推动上升而跳出凹模。如果跳屑不及时清除，将使料带被压伤或变形，导致模具损坏如图1。常见的解决办法有设计带顶出销的凸模结构如图2，利用弹性顶出销使废料脱离凸模下端，或在凸模中心增加通气孔，减小“真空区”压力，使废料容易脱离。但这些方法适用于2.0以上的凸模。特别是对于尺寸小、精度要求高的连接器端子类零件的生产，上述方法并不适用。图1图2由于该类产品都是以厚度很薄的精密带状板料为被加工材料，采用精密多工位级进模和高速冲床(500<SPM)及配套设施进行大批量生产。一旦出现跳屑将造成下列不良影响：<p=""/>(1)料带被压伤、端子变形等外观不良的质量问题如图3。图3(2)料带呈扇形如图3，导致凸模或凹模的刃口磨损加剧甚至出现崩裂。1跳屑的原因分析(1)冲裁的形状过于简单。在设计冲裁的外形时，如果废料的形状过于简单呈水平或垂直连接，例如图4中的“1”字形废料外形，就不易被凹模咬住，造成跳屑。图4(2)冲裁间隙不合理。当冲裁间隙过大或不均匀时，随着冲裁结束后出现的弹性回复，冲下的废料沿实体方向收缩，使冲下的废料外形尺寸小于凹模的尺寸，这样废料对凹模的咬合力也就较小，废料就容易从凹模中跳出。(3)切削油选用及用量不合理。一般根据材质的不同选用不同的切削油。例如预镀材和磷青铜就要使用不同粘度的切削油。一般只把切削油加在材料的下表面，以防止废料被凸模下表面粘住。切削油的用量:切削油的用量与冲裁速度有很大的关系。SPM<400时，每隔4秒一滴;400<SPM<700时，每隔3秒一滴;<p=""/><SPMSPM>700时，每隔2秒一滴。(4)冲裁速度过高。(5)凸模与凹模的刃口过于锋利。这样在废料的断面特征区中光亮带比例大而毛刺比例很小，废料与凹模之间的磨擦力过小，容易被凸模吸附出凹模造成跳屑。(6)凸模经过研磨后总长度过短造成冲裁深度过浅。废料接近凹模的上表面，极易被凸模吸附出凹模造成跳屑。(7)因凹模在设计时刃口有一定落料斜度。经常研磨会使刃口高度降低，冲裁间隙变大造成跳屑。(8)异物附在铜材上被带进入模具。(9)材料越硬越容易产生跳屑。(10)由于机械振动而使凹模内原本粘在一起的废料分散产生跳屑。2跳屑现象的解决方法(1)空气吸引：加装吸尘器使废料在吸尘器的强力吸引下不易被凸模带出。缺点：需购买吸尘器并要修改冲床工作台的漏料口。(2)倒锥度：在凹模刃口附近倒锥度形成一个喇叭口，使凹模刃口变钝以增大废料切断面与凹模之间的磨擦力，废料冲下后被卡住不易跳出如图5。缺点：需人工倒锥度，钳工技巧不好掌控。图5(3)设计踢料装置在凸模里面加装弹性踢料杆如图6，可以将废`料从凸模上剥离。缺点:外形很小的凸模受空间限制，里面很难加装踢料杆。图6(4)下模披覆:用点焊机将凹模刃口附近点焊出凹凸不平的方式增大与凸模之间的磨擦力。缺点：凹模研磨到披覆部位时刀口不利切出的端子外形有毛刺，有品质不良的隐患。(5)改变废料轮廓(增加勾料部分)在设计废料轮廓时，增加圆角过渡的勾料部分如图7，避免外形过于简单。勾料部分可以使废料与凹模之间紧紧咬合。图7(6)选用适当的冲裁间隙当凸模与凹模的间隙愈小，材料冲裁断面与凹模之间的咬合愈强，但是间隙变小会使模具的磨损加剧。(7)凹模选用适当的落料斜度用光学磨床研磨的分割式凹模落料斜度可为0.1°，用线切割的整体式凹模落料斜度可为0.5°如图8。图8(8)增加误差检测销凹模选用适当的落料斜度:如果出现跳屑现象，就会使送进的步距出现误差，导致检侧销没有正确插入料带的导料孔而向上移动，从而推动推杆，推杆又使微动开关闭合，从而使离合器脱开，设备