扫地机外壳注塑塑胶影响加工跳废料的因素
来源: 大银 发布日期 2025-09-10 15:09:52
扫地机外壳注塑塑胶在金属成型中因高效性被广泛应用,但“跳废料”(废料从刀口弹出或被冲头带起)问题频发,不仅导致生产中断(单次处理需10-15分钟),还可能划伤制品、损坏模具刃口,不良率升高5%-8%。跳废料的核心诱因集中在加工设计与工艺参数两大维度,以下结合模具工作原理展开详细解析,并给出针对性解决方法。
一、加工设计缺陷:跳废料的根本诱因
(一)废料外形与重量设计不合理
当冲切废料或落料件外形简单(如圆形、方形小尺寸废料)、重量过轻(单重<5g)时,难以克服冲头上行时的气流吸附力或摩擦力,易被冲头同步带起。例如,冲裁φ5mm以下的圆形废料时,跳料概率较φ10mm以上废料高40%以上。
应对:对小尺寸废料,在凹模底部增设“废料顶针”或“吸气装置”,利用机械顶推或负压吸附防止跳料;优化废料外形,增设微小凸缘增加空气阻力。
(二)冲头与刀口磁性干扰
固有磁性:部分模具钢(如Cr12MoV)本身含磁性元素,若未进行退磁处理,易吸附铁磁性废料;
加工诱导磁性:冲头研磨、冲击过程中,金属晶粒排列变化会产生感应磁性,尤其在高速冲裁时磁性增强。
应对:模具加工后进行退磁处理(磁场强度≤0.5mT);冲头表面镀铬或氮化处理,降低磁性吸附能力。
(三)冲裁间隙参数失配
冲裁间隙过大或过小均会破坏废料与模具的受力平衡:
间隙过小(<材料厚度的5%):废料边缘被刃口挤压形成“倒刺”,冲头上行时倒刺勾挂冲头表面被带起;
间隙过大(>材料厚度的15%):废料与刀口内壁贴合不紧密,冲裁后废料在回弹应力作用下从间隙弹出。
应对:根据材料厚度精准设定间隙——低碳钢取厚度的8%-12%,不锈钢取12%-18%,通过塞尺检测确保间隙均匀性(偏差≤0.01mm)。
(四)冲裁速度引发真空吸附
当冲裁速度过快(>300次/分钟)时,冲头下行瞬间压缩刀口内空气,上行时形成局部真空,废料在大气压力作用下被“吸住”随冲头上行,即“真空吸附效应”。这种情况在深腔模具或窄间隙模具中尤为明显。
应对:降低冲裁速度至200次/分钟以内;在冲头顶端开设φ1-2mm通气孔,平衡刀口内外气压,消除真空环境。
(五)切削油选用与用量不当
粘度超标:切削油粘度>40mm²/s时,附着力过强,废料易粘连在冲头表面无法脱落;
用量过多:油膜厚度>0.1mm时,形成“油膜桥”连接冲头与废料,随冲头同步上行。
应对:选用低粘度切削油(粘度20-30mm²/s);采用喷雾式供油(油量0.5-1mL/min),减少油膜堆积。
二、工作参数偏差:跳废料的直接推手
冲压拉伸模具的核心工作原理是通过凸凹模配合、压料板固定材料实现成型,若工作参数与模具设计不匹配,会加剧跳废料风险:
冲床压力过载:压力超过额定值10%以上时,冲头与废料挤压过度,摩擦力增大,废料易被带起;
压料力不足:压料板压力<材料成型所需压力时,材料窜动导致废料位置偏移,冲裁后失去约束弹出;
刀口磨损:刃口钝化(圆角半径>0.1mm)后,废料边缘毛刺增大,与冲头的勾挂力增强。
应对:通过压力传感器实时监控冲床压力,保持在额定值的80%-90%;调整压料弹簧压缩量,确保压料力为冲裁力的20%-30%;定期研磨刀口(每冲裁5万次后修磨),维持刃口锋利度。
三、综合防控要点总结
设计优化:小尺寸废料增设防跳结构(顶针、通气孔),非铁磁性材料优先选用无磁模具钢(如S136);
工艺校准:冲裁前检测间隙、磁性、切削油参数,确保符合设计要求;
设备维护:定期清理刀口积料,检查冲头与导向孔配合间隙(≤0.02mm),避免偏斜引发异常摩擦。
跳废料问题的解决需“设计源头控制+工艺过程管控”双管齐下,通过精准匹配废料特性、模具参数与设备工况,可将跳料发生率降至1%以下,显著提升生产连续性与制品合格率。
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