淺析汽車覆蓋件自動化生產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化生產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

模具自動化生產排料不暢一般是指在模具自動化沖壓生產過程中，制件的修邊、沖孔的廢料不能及時有效的通過模具本體上的廢料滑道順利滑出至廢料收集處。模具自動化生產廢料排料不暢已經成為汽車沖壓件自動化生產的一個共性問題，從某種程度上來說，已經成為阻礙自動化生產效率的一個重要原因。在實際生產過程中，往往因為一片廢料不能及時排出而導致停機，進而影響整條生產線的運作效率，有時因廢料排出不暢，數片廢料堆積在模具滑道內或刃口上，而導致損壞自動化模具和自動化生產設備，造成自動化生產安全事故的發生。

為了提高汽車覆蓋件模具自動化生產的安全性、可靠性及穩定性，本文通過對汽車覆蓋件模具自動化生產過程中制件沖孔、切邊廢料排放不暢問題進行探討，首先對自動化模具生產排料不暢問題產生的原因進行歸類，其次分別對其產生的原因進行剖析，再次提出常用解決方案及處理措施，最后引用典型實例加以說明。

問題歸類、原因分析及常用解決措施

模具廢料滑道空間不足導致排料不暢

模具廢料滑道（一般指廢料滑道長度、寬度和高度）空間過小導致排料不暢問題，分析其原因為自動化模具設計時沒有充分考慮到廢料下滑過程中，廢料因自重而發生翻轉，若廢料滑道設計空間不足，易造成廢料中途受阻，此類自動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筋上所致，常用解決措施為在不影響自動化模具強度的情況下，對模具本體進行適當的掏空，以加大廢料滑道空間，廢料通道加工一般采用逐級加大，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。

模具工藝和結構限制導致的廢料排料不暢

因模具工藝需要在自動化模具上布置了大型側修邊斜楔機構，但由于大型斜楔機構的導向固定座與側修邊的刃口空間有限，刃口與廢料滑板落差大，造成廢料在下滑時易出現翻轉和滾動，卡在廢料通道上。在模具結構允許的情況下，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向滑桿，廢料導向桿一般安裝在廢料滑板上，如圖1所示。廢料在下滑過程中會沿著導向滑桿下滑到廢料收集處，降低了廢料下滑時發生翻轉的概率，從而使得廢料平穩滑落。另一種情況是采用大型斜楔修邊時，某些制件側修邊的廢料形狀比較復雜，廢料易卡在廢料刀刃口上，這類問題一般采用強制排料措施，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，設置在廢料刀型面上的頂料銷把廢料頂到廢料通道內，從而實現廢料順利滑出。

圖1 廢料導向桿

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，一般一級廢料滑板的傾斜角要大于25°，二級廢料滑板的傾斜角度要大于20°，在自動化模具實際生產過程中，即使滿足了這個條件，也有可能會出現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。根據具體情況進行分析，如：廢料與滑板的接觸面積越大，滑落的速度越慢，其現象表現為廢料在滑板上下滑困難或在下滑過程中止。在模具生產現場遇到這種情況一般根據模具結構，看能否盡可能地加大廢料滑板的傾斜角，若模具結構不允許，一般采用：⑴在廢料滑板滑動面上安裝鋼珠滑道，如圖3所示；⑵在廢料滑板上增加過濾網板或滾輪架，以提高廢料的滑動效果，如圖4所示。

圖3 鋼珠滑道

圖4 過濾網板

模具制造不到位造成排料不暢

根據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制件的料厚機加、研配合理，若修邊鑲塊機加或鉗修不到位會出現刃口不垂直、刃口間隙過緊、刃口下部掏空，會導致廢料卡在廢料刀上不能滑落。此類問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，消除間隙過緊刃口產生硬點的情況（圖6），或采用強制推料，即再上模鑲塊上增加頂料銷等來輔助卸料。

圖5 修邊鑲塊空刀示意圖

圖6 上、下模鑲塊刃口間隙過緊刃口產生硬點

廢料刀布置不合理造成排料不暢

廢料刀布置的合理性，對模具排料是否順暢影響較大，如：⑴廢料刀刀背對刀背；⑵廢料重心靠近修邊線內側；⑶一片廢料上有兩個拐角；⑷廢料刀刀面對刀面時開口角度小于10°等。廢料刀布置不合理都無法使得模具正常排出廢料，在后期模具調試、整改優化過程中，只能采用強制退料。所以廢料刀如何布置，在模具設計階段就需要重點把關，避免后續排料不暢的問題發生。一般地，廢料刀開口角取10°，為便于廢料滑落，兩廢料刀之間間距不得超過600mm，如圖7所示；兩廢料刀刃口面相對，其中一廢料刀開口角不小于20°，拐角處的廢料刀座不得超過修邊線以外，廢料重心靠修邊線內側，有利于廢料依靠自身的重力作用而順利滑落，如圖8所示。只有科學合理的設置廢料刀，才能保證后續模具廢料排料順暢。

圖7 廢料刀打開10°

圖8 拐角處的廢料刀座布置

沖大孔、一模兩件分切（離）工序時發生卡料

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

典型實例應用

圖9為某款車型的側圍外板修邊模具，廢料不能正?；?，分析原因為修邊模具廢料刀位置布置不合理或模具工序數受限制所致。實際解決措施為在模具上增加一個氣缸進行強制退料，實踐證明，經過多批次生產驗證，廢料排料不暢得到有效解決。

圖9 氣缸強制退料

通過生產跟蹤并針對性的解決排料不暢問題，解決了多款車型模具的排料不暢，大幅提升生產效率，降低了員工的勞動強度和公司的生產成本，提高了生產的安全性，后期還將繼續深入研究并制定可行的解決方案，逐步完善模具制作標準和調試標準，降低生產風險成本，提高生產效率。

結束語

本文素材主要來源于生產實踐，對自動化模具生產調試過程中經常出現頻次較高制件廢料排料不暢問題進行了歸類和總結，并且給出了一些比較常用的解決措施，因自動化模具生產排料不暢問題原因繁多而復雜，限于篇幅，本文不能一一枚舉，希望本文對從事模具工藝設計、模具結構設計以及現場調試的相關技術人員有所借鑒和參考。