關于沖壓外覆蓋件模具使用二級修邊結構減少鐵屑的應用

何福林，吳小東，何海兵，孔令業

（柳州柳新汽車沖壓件有限公司，廣西 柳州 545005）

引言

汽車廠家對外覆蓋零件的外觀質量要求非常高，全新沖壓線可以采取先進設備、先進工藝、先進的模具結構控制解決，但在由人工沖壓線改造成自動化沖壓線或者新投入自動化沖壓線的情況下，舊模具結構限制容易產生很多的外觀質量問題，其中較難解決的是零件的凹凸包。傳統的人工生產沖壓線，生產過程中可以靠人工對零件的外觀質量進行檢查，有凹凸包缺陷時可以及時由人工對模具、板料等進行清潔，但在自動化生產線由于線體封閉、整線連續高速生產，通常需要整線停線才能對缺陷進行處理，導致故障率高，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 沖壓件凹凸包產生原因分析

自動化沖壓生產線外覆蓋件生產過程中，生產線封閉、板料經清洗機清洗后放入模具成型、修邊等工序，過程中由于修邊工序產生鐵屑被帶入下一序模具型腔內，導致零件上產生凹凸包，凹凸包位置隨機，大小不一樣，如圖1：

圖1 凹凸包產生示意圖

由圖1可以看出，鐵屑帶入模腔后沖壓件上產生凹凸包，自動化沖壓線在線尾出件時才能通過人工檢驗出來，操作人員需要停線從最后一序逐序往前排查，查到鐵屑后再對模具進行清潔，每次停線時間至少2分鐘，每批次會反復處理3~10次，停線時間長，沖壓件返修率高。

2 模具修邊鐵屑產生原因分析

修邊模產生鐵屑有兩類，一類為廢料刀處產生鐵屑，另一類為正切部位產生鐵屑，其中廢料刀處產生鐵屑占比90%以上。廢料刀處的鐵屑產生主要是由刀口的劇烈過度造成的，這是廢料刀本身的結構缺陷，板件和廢料刀有一小段位置離空，修邊鐵屑主要產生在該處位置，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，如圖4中的要求，由模具維修人員對模具做好維護保養，出現問題后及時對模具進行修理，該類問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生鐵屑：修邊模具四周布置有廢料刀時，廢料刀處產生的鐵屑非常難清除。使用各種常規方法，如吹氣或吸氣收集鐵屑、廢料刀處涂黃油等，對鐵屑的清除效果不理想，只能從減少鐵屑產生的思路去探討。通過改變模具廢料刀結構，引入二級修邊、浮動廢料刀以及浮動修邊刀等方案，可以減少或消除鐵屑產生，綜合考慮成本、實施難易程度、可靠性等方面，選擇二級修邊改造方案。

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

對模具結構進行分析，取消前后側共6處廢料刀，布置4處二級廢料刀，模擬廢料排放確定二級廢料刀的位置、高度等，對模具兩端的廢料刀位置進行調整，前后側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要求，如圖6。

圖6 二級修邊改造設計圖紙

模具完成改造后，經多批次生產驗證，月度因鐵屑造成的凹凸包返修率降低至 3%以內，效果達到預期要求，改造后模具如圖7、圖8所示。

圖7 改造后的模具實物圖

圖8 改造后的模具實物圖示

4 結束語

在當今汽車市場競爭越來越激烈的情況下，如何降低制造成本，提高白車身品質，保持產品的競爭力，是汽車廠重點研究的課題，因此需要不斷開拓思路，挖掘潛力，提出優化改善方案，而修邊模二級修邊結構改造就是比較好的案例，在不重開新模的前提下采用較低成本的改造實現了二級修邊的功能，減少了停線故障，降低了沖壓件返修率，可以進行適當推廣。