一種沖壓模具生產批次標記快換結構

文/李鵬宇，崔巖·中國第一汽車股份有限公司繁榮工廠沖壓車間

尹永波·中國第一汽車股份有限公司工程與生產物流部

潘遠安·長春汽車工業高等專科學校機械工程學院

本文針對現有汽車沖壓模具生產批次標記的結構進行改進，提出一種新的沖壓模具生產批次標記快換的結構，更換時間從6.5 分鐘降低到1 分鐘，每次節約更換生產批次時間5.5 分鐘，按照本公司4 條生產線，每條生產線有30 種模具來計算，全部更換一次共計節約11 小時，提高了生產效率。

汽車白車身沖壓零件生產過程中，需要標記生產批次，目的是達到可追溯性、唯一性，并且與安裝該零件的車輛識別代碼(VIN）一一對應。除零件號和名稱外，還需要標記零件的生產日期，即通過生產批次標記來實現。每個零件的模具每周都需要更換一次日期的生產批次標記，本文提出了一種生產日期批次標記的快換結構，提高了更換效率，降低了操作者的勞動強度。

現用生產批次標記

現用生產批次標記采用螺釘連接到沖壓模具的上模中，如圖1 所示。通過壓機帶動上模上下的往復運動，使標記中的生產批次沖壓到沖壓件上，在制件生產之前，將生產批次標記更換到當周日期。生產信息標記使用4 位數字表示，前兩位為年，后兩位為周。如“2023”表示2020 年第23 周生產。

圖1 現用生產批次標記示意圖

安裝板

安裝板材質為45#鋼，要求表面淬火，工作端部淬火硬度30 ～35HRC，表面粗糙度為Ra3.2μm，如圖2 所示。

圖2 安裝板

墊片

墊片材質為T8A 號鋼，要求整體淬火，淬火硬度：50 ～55HRC，各部位表面粗糙度Ra3.2μm，如圖3所示。

圖3 墊片

字頭

字頭材質Cr12MoV，要求整體淬火，工作端部淬火60 ～63HRC，各部位表面粗糙度為Ra3.2μm，如圖4 所示。以上部件在使用上不允許存在傷痕、缺陷、毛刺等不良問題。字頭應設置在沖壓方向上較平整的面上，在相對沖壓方向±6°以內。生產標識等標記位置要留在產品上，要按照產品設計位置布置，不得影響焊接、外觀和制件強度，設置位置標在模具的DL 圖上。

圖4 字頭

改進后的生產批次標記

該結構生產批次標記更換需要先松開安裝板和墊片的緊固螺釘，更換該日期的字頭，然后再緊固螺釘。缺點為更換周期6.5 分鐘，影響生產效率。生產線上更換需要仰頭操作6.5 分鐘，勞動強度大。

如圖5、圖6 所示，改進后的生產批次標記包括生產批次標記快換總成和快換固定座，生產批次標記快換總成安裝在快換固定座中，快換固定座通過螺釘安裝在沖壓成形模具的壓料板上。

圖5 改進后的生產批次標記結構示意圖

圖6 A-A 剖視圖

生產批次標記快換總成由字頭、快換安裝板和墊片組成。快換安裝板側壁有內凹形狀。快換固定座和內凹形狀相對應處由彈簧和鋼珠組成，如圖7 所示。如圖8 所示，生產批次快換標記總成中字頭放置在快換安裝板中。快換安裝板側壁有內凹形狀，內凹形狀為水滴形。

圖7 改進后的生產批次標記

圖8 改進后快換標記總成剖視圖

如圖9 所示，快換固定座由固定座、彈簧和鋼珠組成，鋼珠和彈簧放置在固定座中，彈簧始終處于壓縮狀態，鋼珠始終受到彈簧的推力作用；固定座有孔。鋼珠在彈簧推力的作用下，向外凸出于固定座內表面。

圖9 改進后快換固定座剖視圖

工作時，將快換安裝板插入到快換固定座中，通過快換安裝板側壁的內凹水滴形狀和快換固定座內的鋼珠的配合，使得快換安裝板安裝并固定在所屬快換固定座中。

生產批次標記更換時，通過快換固定座模具上的孔按壓鋼珠，彈簧會壓縮變形，使得鋼珠沿著彈簧軸線方向運動，當鋼珠退回到無向外凸出于快換固定座模具內表面時，快換安裝板可從快換固定座中取出，整個過程只需要1 分鐘。

結束語

通過本次結構改善，在不更改生產批次標記使用條件的前提下，只需要再制作一套生產批次標記，在生產之前線下更換完成，線上更換省去緊固螺釘步驟，更換時間從6.5 分鐘降低到1 分鐘，每次節約更換生產批次時間5.5 分鐘，提高了生產線的生產效率。