汽車覆蓋件模具封窗狀態(tài)與非封窗狀態(tài)切換問(wèn)題研究

文／張曉光，鄧睿，李新亞·上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司

汽車覆蓋件模具在設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)對(duì)各種車型狀態(tài)和配置的需求，需要一套模具同時(shí)能兼容生產(chǎn)多種零件，這樣的模具設(shè)計(jì)能提高生產(chǎn)效率，降低模具制造成本。

常見(jiàn)的有封窗狀態(tài)和非封窗狀態(tài)之間的切換如圖1 所示。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于受庫(kù)存和生產(chǎn)計(jì)劃的影響，一種狀態(tài)的零件生產(chǎn)庫(kù)存不能太多，而且兩種狀態(tài)的零件穿插生產(chǎn)，造成頻繁的模具切換。在封窗和非封窗模具狀態(tài)切換中，會(huì)出現(xiàn)封窗零件定位不準(zhǔn)確、封窗零件表面質(zhì)量差、操作者容易錯(cuò)裝、漏裝模具零件、模具零部件位置偏移、模具狀態(tài)不清等問(wèn)題。本文通過(guò)分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因，采取合理措施保證模具切換狀態(tài)生產(chǎn)時(shí)的零件質(zhì)量。

封窗零件定位不準(zhǔn)確問(wèn)題

車門結(jié)構(gòu)的模具通常會(huì)將零件的定位器設(shè)置在窗框內(nèi)，通過(guò)定位器卡住零件窗框邊緣，這樣能有效起到定位作用，防止在放料過(guò)程中零件偏移。非封窗模具切換到封窗狀態(tài)生產(chǎn)時(shí)，由于零件窗口位置原來(lái)的定位要拆掉，零件在模腔中只能靠型面定位。生產(chǎn)中節(jié)拍較快，零件經(jīng)常出現(xiàn)放料不到位、定位不準(zhǔn)確的問(wèn)題，輕則造成零件不合格，嚴(yán)重的會(huì)造成零件報(bào)廢。

在封窗車門生產(chǎn)中怎么保證零件精確定位，決定著零件的質(zhì)量好壞。下面以某車型的尾門外板為例，說(shuō)明該類問(wèn)題的解決方法。該零件無(wú)法通過(guò)產(chǎn)品的輪廓型面進(jìn)行定位，因?yàn)樵贠P40 模具窗框的上部設(shè)置有斜楔無(wú)法安裝定位器，如圖2 所示。封窗零件受窗框重力影響，在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生整體向上部偏移問(wèn)題，造成零件放料不到位，翻邊卷邊，零件報(bào)廢。為了解決這個(gè)問(wèn)題，必須控制零件的定位。通過(guò)驗(yàn)證采取了以下措施。

⑴通過(guò)分析，在模具上無(wú)法增加定位器，為了減少零件在放料時(shí)產(chǎn)生偏移，必須采取其他辦法。通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該零件機(jī)械手放料點(diǎn)距離模具型面有40mm高度，零件在放下時(shí)由于重力作用會(huì)向前端偏移，模具前端又沒(méi)有定位器，所以零件定位會(huì)不準(zhǔn)確。通過(guò)更改自動(dòng)化路徑的放料點(diǎn)位置，從40mm 改為20mm，降低放料點(diǎn)位置，使零件基本貼合模具型面放下，使零件放料更穩(wěn)。

⑵由于自動(dòng)化生產(chǎn)節(jié)拍較快，每分鐘有10 沖次，機(jī)械手端拾器上的吸盤如果吸不緊零件，零件在傳輸過(guò)程中會(huì)和吸盤產(chǎn)生滑移，導(dǎo)致放料不準(zhǔn)確。針對(duì)這種情況，對(duì)該零件的端拾器吸盤進(jìn)行更換，由雙層吸盤更換為吸力更大的單層吸盤，如圖3 所示。以上2個(gè)措施實(shí)施后，生產(chǎn)驗(yàn)證2000 個(gè)零件，沒(méi)有出現(xiàn)零件放料不到位的問(wèn)題，問(wèn)題得以解決。

封窗零件表面質(zhì)量差問(wèn)題

模具從常規(guī)零件狀態(tài)切換至封窗零件狀態(tài)后，產(chǎn)品的窗框內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)不同程度的壓傷缺陷，如圖4 所示。這種壓傷缺陷是壓料板局部凸起造成的，壓料板的局部凸起是用于常規(guī)狀態(tài)修邊和翻邊等工序的壓料。封窗零件的窗口位置屬于A 區(qū)，質(zhì)量要求比較高，不能有任何的壓傷、凹凸等問(wèn)題。因此，必須解決封窗狀態(tài)零件壓傷問(wèn)題，這樣模具才能兼顧生產(chǎn)封窗和常規(guī)狀態(tài)零件。

解決這個(gè)問(wèn)題的方法：在零件正反面用毛刷均勻涂上一層藍(lán)油(厚度通常在0.03mm 左右)，在試模壓力機(jī)上按照正常生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行一次試壓，通過(guò)觀察試壓后的零件和模具的壓料板上藍(lán)油著色情況，來(lái)判斷零件與模具型面是否完全相匹配。隨后將零件正反兩面都發(fā)白處進(jìn)行適當(dāng)打磨，并用油石和砂紙拋光。隨后再次重復(fù)以上步驟，直至藍(lán)油著色均勻無(wú)明顯的發(fā)白即可。要保證著色表面平整，通常切邊和沖孔工藝著色寬度在20mm 為宜，翻邊工藝著色在30mm 為宜。整形工藝需要考慮零件的形變量、壓料力以及產(chǎn)品表面質(zhì)量等因素，通常會(huì)比切邊和翻邊壓料面著色寬度大。均勻的藍(lán)油著色則說(shuō)明壓料板與零件各處間隙均勻，才能使壓料力均勻分散在整個(gè)著色面，生產(chǎn)封窗狀態(tài)的零件就不會(huì)被壓料板局部壓傷，同時(shí)對(duì)常規(guī)狀態(tài)零件起到良好的壓料作用。

操作者容易錯(cuò)裝和漏裝模具零件

在進(jìn)行封窗和常規(guī)狀態(tài)切換過(guò)程中，需要對(duì)模具結(jié)構(gòu)和鑲塊進(jìn)行拆裝作業(yè)，有很多模具鑲塊和螺釘比較相似，容易出現(xiàn)錯(cuò)裝漏裝等問(wèn)題。模具一旦生產(chǎn)，如果有錯(cuò)裝漏裝則生產(chǎn)的零件質(zhì)量就會(huì)不合格，嚴(yán)重的可能把模具壓壞。為了保證每次模具拆裝正確，采取了以下措施。

⑴最好的辦法就是在模具上設(shè)置防錯(cuò)，可以采取在模具鑲塊上做標(biāo)識(shí)，打編號(hào)等措施如圖6 所示。人員在安裝時(shí)通過(guò)觀察這些標(biāo)識(shí)和編號(hào)就能很好的做到對(duì)號(hào)入座回裝。另外，在模具設(shè)計(jì)開發(fā)階段，把模具鑲塊安裝的防錯(cuò)落實(shí)到模具制造過(guò)程，這樣就可以從早期預(yù)防這種問(wèn)題，做到最優(yōu)設(shè)計(jì)。

⑵對(duì)有狀態(tài)切換的模具編制標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)文件防止錯(cuò)漏裝，把模具狀態(tài)切換的步驟和流程寫清楚，把容易裝錯(cuò)、漏裝的鑲塊重點(diǎn)描述，作為工作要點(diǎn)講解。標(biāo)準(zhǔn)化文件編制好后培訓(xùn)操作人員，讓每個(gè)員工都清楚作業(yè)內(nèi)容，這也是一種避免模具鑲塊裝錯(cuò)的方法。

模具零部件位置偏移

在模具狀態(tài)切換過(guò)程中，長(zhǎng)期的頻繁拆裝模具零部件會(huì)加劇零部件的磨損。在回裝零部件時(shí)位置就會(huì)發(fā)生偏移，也影響到產(chǎn)品質(zhì)量和模具壽命。為了保證模具的穩(wěn)定性，在模具鑲塊上要設(shè)置定位銷如圖7 所示，在一些較大模具鑲塊上，還安裝有定位鍵或者導(dǎo)向裝置，如圖8 所示，保證模具鑲塊安裝的精度。

每次拆模具鑲塊時(shí)，對(duì)拆下的螺釘、銷釘要做好檢查，分類存放，發(fā)現(xiàn)有磨損、裂紋、滑牙等問(wèn)題要及時(shí)更換，保證模具安裝定位的準(zhǔn)確可靠。同時(shí)，對(duì)拆下的模具鑲塊做好保護(hù)，不要磕碰到模具刀口。在裝模具鑲塊時(shí)，首先清潔上下表面，防止有灰塵和雜物粘在鑲塊上，以免影響安裝精度。按照防錯(cuò)標(biāo)識(shí)安裝鑲塊，防止裝錯(cuò)位置。然后打進(jìn)銷釘，最后擰緊螺釘，防止螺釘松動(dòng)脫落。

模具狀態(tài)不清問(wèn)題

模具在生產(chǎn)完封窗狀態(tài)后，從生產(chǎn)線吊運(yùn)到模修區(qū)域要把拆掉的鑲塊安裝上去，有時(shí)安裝工作當(dāng)班次沒(méi)有做完，跨班次繼續(xù)開展。如果工作交接沒(méi)有做好，存在模具鑲塊沒(méi)有全部安裝上去，模具狀態(tài)不清楚的問(wèn)題，導(dǎo)致模具再次生產(chǎn)時(shí)還是封窗狀態(tài)，給生產(chǎn)線造成停線風(fēng)險(xiǎn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，車間開發(fā)了模具狀態(tài)跟蹤軟件。每次模具拆裝后，當(dāng)班次在軟件上記錄模具的狀態(tài)，軟件會(huì)記錄最新更新的時(shí)間，操作人是誰(shuí)，操作者使用密碼登錄，其他人無(wú)法更改數(shù)據(jù)。這樣，另外一個(gè)班次人員上班首先查看軟件中模具的狀態(tài)，根據(jù)軟件記錄就很清楚模具最新的狀態(tài)，防止因模具狀態(tài)不清導(dǎo)致的生產(chǎn)換模停線。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)汽車覆蓋件模具狀態(tài)切換問(wèn)題的研究，分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因，采取了相應(yīng)的措施避免問(wèn)題再次發(fā)生，延長(zhǎng)模具使用壽命，降低模具維修成本。積累模具狀態(tài)切換問(wèn)題解決的經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)汽車覆蓋件模具開發(fā)提供幫助，避免設(shè)計(jì)不當(dāng)而使模具狀態(tài)切換產(chǎn)生問(wèn)題。