淺析汽車覆蓋件自動(dòng)化生產(chǎn)廢料排放不暢及解決措施

文/宋志翔，唐東勝·奇瑞汽車股份有限公司

淺析汽車覆蓋件自動(dòng)化生產(chǎn)廢料排放不暢及解決措施

文/宋志翔，唐東勝·奇瑞汽車股份有限公司

模具自動(dòng)化生產(chǎn)排料不暢一般是指在模具自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)過(guò)程中，制件的修邊、沖孔的廢料不能及時(shí)有效的通過(guò)模具本體上的廢料滑道順利滑出至廢料收集處。模具自動(dòng)化生產(chǎn)廢料排料不暢已經(jīng)成為汽車沖壓件自動(dòng)化生產(chǎn)的一個(gè)共性問(wèn)題，從某種程度上來(lái)說(shuō)，已經(jīng)成為阻礙自動(dòng)化生產(chǎn)效率的一個(gè)重要原因。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，往往因?yàn)橐黄瑥U料不能及時(shí)排出而導(dǎo)致停機(jī)，進(jìn)而影響整條生產(chǎn)線的運(yùn)作效率，有時(shí)因廢料排出不暢，數(shù)片廢料堆積在模具滑道內(nèi)或刃口上，而導(dǎo)致?lián)p壞自動(dòng)化模具和自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，造成自動(dòng)化生產(chǎn)安全事故的發(fā)生。

為了提高汽車覆蓋件模具自動(dòng)化生產(chǎn)的安全性、可靠性及穩(wěn)定性，本文通過(guò)對(duì)汽車覆蓋件模具自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中制件沖孔、切邊廢料排放不暢問(wèn)題進(jìn)行探討，首先對(duì)自動(dòng)化模具生產(chǎn)排料不暢問(wèn)題產(chǎn)生的原因進(jìn)行歸類，其次分別對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行剖析，再次提出常用解決方案及處理措施，最后引用典型實(shí)例加以說(shuō)明。

問(wèn)題歸類、原因分析及常用解決措施

模具廢料滑道空間不足導(dǎo)致排料不暢

模具廢料滑道（一般指廢料滑道長(zhǎng)度、寬度和高度）空間過(guò)小導(dǎo)致排料不暢問(wèn)題，分析其原因?yàn)樽詣?dòng)化模具設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有充分考慮到廢料下滑過(guò)程中，廢料因自重而發(fā)生翻轉(zhuǎn)，若廢料滑道設(shè)計(jì)空間不足，易造成廢料中途受阻，此類自動(dòng)化模具廢料排料不暢，一般情況是廢料卡在模具本體的加強(qiáng)筋上所致，常用解決措施為在不影響自動(dòng)化模具強(qiáng)度的情況下，對(duì)模具本體進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶涂眨约哟髲U料滑道空間，廢料通道加工一般采用逐級(jí)加大，呈喇叭口狀，這樣既能提供足夠的排料空間，又能確保廢料自然滑落。

模具工藝和結(jié)構(gòu)限制導(dǎo)致的廢料排料不暢

因模具工藝需要在自動(dòng)化模具上布置了大型側(cè)修邊斜楔機(jī)構(gòu)，但由于大型斜楔機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向固定座與側(cè)修邊的刃口空間有限，刃口與廢料滑板落差大，造成廢料在下滑時(shí)易出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)和滾動(dòng)，卡在廢料通道上。在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，盡可能的減少刃口與廢料滑板的落差，或在刃口下方增加廢料導(dǎo)向滑桿，廢料導(dǎo)向桿一般安裝在廢料滑板上，如圖1所示。廢料在下滑過(guò)程中會(huì)沿著導(dǎo)向滑桿下滑到廢料收集處，降低了廢料下滑時(shí)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的概率，從而使得廢料平穩(wěn)滑落。另一種情況是采用大型斜楔修邊時(shí)，某些制件側(cè)修邊的廢料形狀比較復(fù)雜，廢料易卡在廢料刀刃口上，這類問(wèn)題一般采用強(qiáng)制排料措施，如在上、下模廢料刀型面上增加頂料銷，如圖2所示，廢料與制件沖壓分離之后，設(shè)置在廢料刀型面上的頂料銷把廢料頂?shù)綇U料通道內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)廢料順利滑出。

圖1 廢料導(dǎo)向桿

圖2 廢料刀上增加頂料銷

廢料滑板傾斜角度不夠造成的排料不暢

從理論上分析，一般一級(jí)廢料滑板的傾斜角要大于25°，二級(jí)廢料滑板的傾斜角度要大于20°，在自動(dòng)化模具實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，即使?jié)M足了這個(gè)條件，也有可能會(huì)出現(xiàn)廢料不能順利滑落的情況。廢料能不能順利滑落影響的因素一般為：⑴廢料的形狀及大小；⑵廢料自身重量；⑶廢料與滑板的接觸面積等。根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，如：廢料與滑板的接觸面積越大，滑落的速度越慢，其現(xiàn)象表現(xiàn)為廢料在滑板上下滑困難或在下滑過(guò)程中止。在模具生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)遇到這種情況一般根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，看能否盡可能地加大廢料滑板的傾斜角，若模具結(jié)構(gòu)不允許，一般采用：⑴在廢料滑板滑動(dòng)面上安裝鋼珠滑道，如圖3所示；⑵在廢料滑板上增加過(guò)濾網(wǎng)板或滾輪架，以提高廢料的滑動(dòng)效果，如圖4所示。

圖3 鋼珠滑道

圖4 過(guò)濾網(wǎng)板

模具制造不到位造成排料不暢

根據(jù)模具制造的一般要求，修邊鑲塊的刃口要垂直鑲塊底面，上、下模刃口間隙要根據(jù)制件的料厚機(jī)加、研配合理，若修邊鑲塊機(jī)加或鉗修不到位會(huì)出現(xiàn)刃口不垂直、刃口間隙過(guò)緊、刃口下部掏空，會(huì)導(dǎo)致廢料卡在廢料刀上不能滑落。此類問(wèn)題一般處理措施是將模具鑲塊刃口研修垂直，并在鑲塊刃口5～10mm以下打磨空刀，如圖5所示。研配好上、下模鑲塊刃口間隙，消除間隙過(guò)緊刃口產(chǎn)生硬點(diǎn)的情況（圖6），或采用強(qiáng)制推料，即再上模鑲塊上增加頂料銷等來(lái)輔助卸料。

圖5 修邊鑲塊空刀示意圖

圖6 上、下模鑲塊刃口間隙過(guò)緊刃口產(chǎn)生硬點(diǎn)

廢料刀布置不合理造成排料不暢

廢料刀布置的合理性，對(duì)模具排料是否順暢影響較大，如：⑴廢料刀刀背對(duì)刀背；⑵廢料重心靠近修邊線內(nèi)側(cè)；⑶一片廢料上有兩個(gè)拐角；⑷廢料刀刀面對(duì)刀面時(shí)開(kāi)口角度小于10°等。廢料刀布置不合理都無(wú)法使得模具正常排出廢料，在后期模具調(diào)試、整改優(yōu)化過(guò)程中，只能采用強(qiáng)制退料。所以廢料刀如何布置，在模具設(shè)計(jì)階段就需要重點(diǎn)把關(guān)，避免后續(xù)排料不暢的問(wèn)題發(fā)生。一般地，廢料刀開(kāi)口角取10°，為便于廢料滑落，兩廢料刀之間間距不得超過(guò)600mm，如圖7所示；兩廢料刀刃口面相對(duì)，其中一廢料刀開(kāi)口角不小于20°，拐角處的廢料刀座不得超過(guò)修邊線以外，廢料重心靠修邊線內(nèi)側(cè)，有利于廢料依靠自身的重力作用而順利滑落，如圖8所示。只有科學(xué)合理的設(shè)置廢料刀，才能保證后續(xù)模具廢料排料順暢。

圖7 廢料刀打開(kāi)10°

圖8 拐角處的廢料刀座布置

沖大孔、一模兩件分切（離）工序時(shí)發(fā)生卡料

在一模兩件的沖壓生產(chǎn)過(guò)程中，分切部位很容易發(fā)生卡料現(xiàn)象。分析其原因首先要排查模具制造問(wèn)題如：⑴模具刃口與底座是否垂直；⑵廢料滑道是否存在干涉現(xiàn)象；⑶廢料滑道是否采用逐級(jí)加大設(shè)計(jì)；⑷檢查鑲塊刃口間隙是否過(guò)緊而阻礙廢料下滑等。如以上情況均被排除后，卡料現(xiàn)象仍然存在，那么就需要采用強(qiáng)制退料裝置，最為常見(jiàn)的強(qiáng)制退料形式為氣缸強(qiáng)制退料。

典型實(shí)例應(yīng)用

圖9為某款車型的側(cè)圍外板修邊模具，廢料不能正?；?，分析原因?yàn)樾捱吥＞邚U料刀位置布置不合理或模具工序數(shù)受限制所致。實(shí)際解決措施為在模具上增加一個(gè)氣缸進(jìn)行強(qiáng)制退料，實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)多批次生產(chǎn)驗(yàn)證，廢料排料不暢得到有效解決。

圖9 氣缸強(qiáng)制退料

通過(guò)生產(chǎn)跟蹤并針對(duì)性的解決排料不暢問(wèn)題，解決了多款車型模具的排料不暢，大幅提升生產(chǎn)效率，降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度和公司的生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)的安全性，后期還將繼續(xù)深入研究并制定可行的解決方案，逐步完善模具制作標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)，降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

結(jié)束語(yǔ)

本文素材主要來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)自動(dòng)化模具生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)頻次較高制件廢料排料不暢問(wèn)題進(jìn)行了歸類和總結(jié)，并且給出了一些比較常用的解決措施，因自動(dòng)化模具生產(chǎn)排料不暢問(wèn)題原因繁多而復(fù)雜，限于篇幅，本文不能一一枚舉，希望本文對(duì)從事模具工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的相關(guān)技術(shù)人員有所借鑒和參考。