關(guān)于沖壓外覆蓋件模具使用二級(jí)修邊結(jié)構(gòu)減少鐵屑的應(yīng)用

何福林，吳小東，何海兵，孔令業(yè)

（柳州柳新汽車沖壓件有限公司，廣西 柳州 545005）

引言

汽車廠家對(duì)外覆蓋零件的外觀質(zhì)量要求非常高，全新沖壓線可以采取先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)工藝、先進(jìn)的模具結(jié)構(gòu)控制解決，但在由人工沖壓線改造成自動(dòng)化沖壓線或者新投入自動(dòng)化沖壓線的情況下，舊模具結(jié)構(gòu)限制容易產(chǎn)生很多的外觀質(zhì)量問(wèn)題，其中較難解決的是零件的凹凸包。傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)沖壓線，生產(chǎn)過(guò)程中可以靠人工對(duì)零件的外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，有凹凸包缺陷時(shí)可以及時(shí)由人工對(duì)模具、板料等進(jìn)行清潔，但在自動(dòng)化生產(chǎn)線由于線體封閉、整線連續(xù)高速生產(chǎn)，通常需要整線停線才能對(duì)缺陷進(jìn)行處理，導(dǎo)致故障率高，零件返修率高，因此必須引起足夠的重視，尋求一種可靠的解決方案。

1 沖壓件凹凸包產(chǎn)生原因分析

自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線外覆蓋件生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)線封閉、板料經(jīng)清洗機(jī)清洗后放入模具成型、修邊等工序，過(guò)程中由于修邊工序產(chǎn)生鐵屑被帶入下一序模具型腔內(nèi)，導(dǎo)致零件上產(chǎn)生凹凸包，凹凸包位置隨機(jī)，大小不一樣，如圖1：

圖1 凹凸包產(chǎn)生示意圖

由圖1可以看出，鐵屑帶入模腔后沖壓件上產(chǎn)生凹凸包，自動(dòng)化沖壓線在線尾出件時(shí)才能通過(guò)人工檢驗(yàn)出來(lái)，操作人員需要停線從最后一序逐序往前排查，查到鐵屑后再對(duì)模具進(jìn)行清潔，每次停線時(shí)間至少2分鐘，每批次會(huì)反復(fù)處理3~10次，停線時(shí)間長(zhǎng)，沖壓件返修率高。

2 模具修邊鐵屑產(chǎn)生原因分析

修邊模產(chǎn)生鐵屑有兩類，一類為廢料刀處產(chǎn)生鐵屑，另一類為正切部位產(chǎn)生鐵屑，其中廢料刀處產(chǎn)生鐵屑占比90%以上。廢料刀處的鐵屑產(chǎn)生主要是由刀口的劇烈過(guò)度造成的，這是廢料刀本身的結(jié)構(gòu)缺陷，板件和廢料刀有一小段位置離空，修邊鐵屑主要產(chǎn)生在該處位置，如圖2、圖3所示。

圖2 廢料刀和板件形狀配合情況

圖3 廢料刀處產(chǎn)生的鐵屑

3 模具修邊鐵屑解決方法

（1）修邊模具正切部位產(chǎn)生鐵屑：主要是和模具的沖裁間隙、模具刀塊的垂直度、模具刀塊刃口的粗糙度以及吃入量等相關(guān)，如圖4中的要求，由模具維修人員對(duì)模具做好維護(hù)保養(yǎng)，出現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)對(duì)模具進(jìn)行修理，該類問(wèn)題就可以得到很好的控制。

圖4 沖裁間隙、吃入量等要求

（2）修邊模具廢料刀處產(chǎn)生鐵屑：修邊模具四周布置有廢料刀時(shí)，廢料刀處產(chǎn)生的鐵屑非常難清除。使用各種常規(guī)方法，如吹氣或吸氣收集鐵屑、廢料刀處涂黃油等，對(duì)鐵屑的清除效果不理想，只能從減少鐵屑產(chǎn)生的思路去探討。通過(guò)改變模具廢料刀結(jié)構(gòu)，引入二級(jí)修邊、浮動(dòng)廢料刀以及浮動(dòng)修邊刀等方案，可以減少或消除鐵屑產(chǎn)生，綜合考慮成本、實(shí)施難易程度、可靠性等方面，選擇二級(jí)修邊改造方案。

以某車型車門外邊修邊模具為例，改造前模具四周布滿11把廢料刀，如圖5，鐵屑造成的凹凸包返修率月度平均為16%。

圖5 修邊模具四周廢料刀布置情況

對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，取消前后側(cè)共6處廢料刀，布置4處二級(jí)廢料刀，模擬廢料排放確定二級(jí)廢料刀的位置、高度等，對(duì)模具兩端的廢料刀位置進(jìn)行調(diào)整，前后側(cè)帶有定位作用的廢料刀取消后需增加輔助定位，修改模具圖紙并給出改造的技術(shù)要求，如圖6。

圖6 二級(jí)修邊改造設(shè)計(jì)圖紙

模具完成改造后，經(jīng)多批次生產(chǎn)驗(yàn)證，月度因鐵屑造成的凹凸包返修率降低至 3%以內(nèi)，效果達(dá)到預(yù)期要求，改造后模具如圖7、圖8所示。

圖7 改造后的模具實(shí)物圖

圖8 改造后的模具實(shí)物圖示

4 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的情況下，如何降低制造成本，提高白車身品質(zhì)，保持產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，是汽車廠重點(diǎn)研究的課題，因此需要不斷開(kāi)拓思路，挖掘潛力，提出優(yōu)化改善方案，而修邊模二級(jí)修邊結(jié)構(gòu)改造就是比較好的案例，在不重開(kāi)新模的前提下采用較低成本的改造實(shí)現(xiàn)了二級(jí)修邊的功能，減少了停線故障，降低了沖壓件返修率，可以進(jìn)行適當(dāng)推廣。