淺析車身翼子板廢料排出技術

文/李君君·天津汽車模具股份有限公司

淺析車身翼子板廢料排出技術

文/李君君·天津汽車模具股份有限公司

翼子板是汽車車身中遮蓋車輪的車身外板，其與側圍外板、發動機蓋、車門、前保險杠等諸多制件搭接，所以翼子板制件形狀復雜，對于模具設計、制造而言難度極大，常見翼子板結構如圖1所示。翼子板修邊序模具中，工作內容一般為正向修邊、側向修邊和沖孔，由于廢料的切斷、變形、旋轉等諸多因素的影響，決定了翼子板修邊序廢料的排出難度很大。因此，在前期模具設計階段，根據翼子板的每塊廢料的不同特點，需要不同的設計原則和方案，以便后期生產制造過程中廢料的更好排出。

圖1 常見翼子板結構

廢料的排出原則

廢料道的滑料角度

通常情況，廢料道的滑料角度一級≥20°，二級≥15°，如圖2所示。當滑料角度15°≤α＜20°時，滑料板可以使用濾油網板，以滿足廢料的排出。

圖2 廢料道傾角

廢料道的滑料空間

廢料尺寸包括最大對角線尺寸S及廢料高度尺寸H（指最大高度尺寸），如圖3所示。廢料的大小及下落軌跡決定滑料通道平面空間的大小。廢料高度尺寸的大小，決定模具內滑料通道高度空間的大小。

圖3 廢料尺寸

廢料道的空間尺寸，需要大于廢料自身的形狀落差尺寸，才能保證廢料的順暢排出。過橋處的廢料必須要保證修邊鑲塊高度空間能滿足流料要求，一般高度空間＝廢料高度+50mm，最小高度空間為100mm，如圖4所示。

圖4 修邊鑲塊滑料道最小高度空間

廢料道的寬度方向在結構允許的情況下，需要考慮廢料旋轉至橫向后兩邊空檔在25mm以上。當結構所限時，滑料道寬度應該小于料片旋轉45°所需寬度。廢料的滑料空間對滑道寬度方向的要求，如圖5所示。

圖5 廢料的滑料空間對滑道寬度方向的要求

輔助落料裝置

彈頂銷輔助落料裝置（圖6）設置原則：⑴一般情況安裝在盡量靠近上模刃口處，需要廢料一側先下落處；⑵修邊線復雜的情況下，刃口卡料時選用；⑶壓料芯壓料前，頂銷不能接觸板料。

圖6 彈頂銷輔助落料裝置

廢料搭在廢料刀上或發生卡料，應使用氣缸輔助落料裝置強制頂出廢料，如圖7所示。強制頂出廢料設計原則：⑴氣缸頂出，不能偏心，且不能與型面干涉；⑵托料架和氣缸接頭聯接位置，必須防轉。

圖7 氣缸輔助落料裝置

翼子板修邊廢料排出的設計要點

翼子板修邊序廢料的排出難度大，根據翼子板的每塊廢料的不同特點，在前期模具設計階段需要考慮不同的設計原則和方案，以便后期生產制造中廢料的順利排出。

翼子板排廢料難點分析

翼子板大燈處一般為正修邊與側修邊交刀，在切斷廢料的時候會對廢料拉扯使廢料變形，增大了廢料排出的難度，并且在廢料滑落的過程中，廢料會發生轉動，從而導致此處廢料很難從下模大鑲塊的開口處流出。翼子板與機蓋搭接處，通常為側向修邊，由于翼子板與機蓋搭接處造型曲度落差大，廢料常?？ㄗ。斐膳帕喜粫场Ｒ碜影迮cA柱搭接處，廢料區域曲度落差大，并且通常為正修邊與側修邊交刀，在切斷廢料的時候會對廢料拉扯使廢料變形，增大了廢料排出的難度。翼子板輪罩處，廢料特點是尺寸較大，造成排料不暢主要有以下原因：⑴當下修邊鑲塊與廢料刀刃口相對時，大尺寸廢料排出時與下修邊凸模刃口相對，排料難度大；⑵當下修邊鑲塊與廢料刀刃口相背時，廢料的頂出與上模帶廢料問題，造成排料困難。

修邊鑲塊刃入量

翼子板與機蓋搭接處及翼子板輪罩處容易發生卡料（圖8），它們有個共同的特點，那就是一般存在兩把廢料刀刃口相對的情況，所以容易卡廢料。在設計的時候，一般會將上模修邊鑲塊的刃入量加大至12mm，并且需要在易卡料的兩側，做出刃入量7～12mm的過渡區域，把廢料頂到刃口以下，防止廢料卡在下模廢料刀和修邊刃口上，保證廢料的排出，鑲塊刃入量如圖9所示。

防上模吸廢料措施

翼子板輪罩處，修邊序工藝一般會有廢料刀刀背相對的情況，在沖裁后回退（修邊凸凹模刃口分離）過程中，上模修邊鑲塊刃口相對區域，往往會將廢料帶起，如圖10所示。

遇到這樣的情況，我們在設計的時候有以下幾種設計方案，可以有效解決上模吸料的發生。

圖8 易卡料位置

圖9 鑲塊刃入量

圖10 廢料刀相對時上模易帶起廢料

⑴壓料芯上靠近刃口10mm距離，高于符型面2mm處設計出壓廢料符型區域。這樣的設計，可以使得在完成一次沖壓后，上模鑲塊在機床上滑塊的帶動下向上運動，而上壓料芯在一定的行程內，依然可以壓住此區域的廢料，從而使廢料脫離上模修邊鑲塊刃口相對區域，防止上模吸廢料的情況發生，如圖11所示。

⑵在工藝設計的時候，在廢料刀區域設計出吸料筋，如圖12所示。此種設計方案為廢料切斷之后通過吸料筋，使得廢料變形縮短，從而使廢料脫離上模修邊鑲塊刃口相對區域。

圖11 壓料芯上設計壓廢料符型區域

圖12 廢料刀區域設計吸料筋

氣缸頂出廢料

翼子板修邊序廢料能否順利流出至關重要，當一些廢料無法自由排出時，需要使用氣缸輔助把廢料頂出至滑料道上，如圖13所示。

當存在兩個以上下模修邊鑲塊刀背相對時，如翼子板輪罩處及翼子板與機蓋搭接處，工藝排布時一般存在相鄰廢料刀背對刀背，且呈平行或銳角的排布，這種情況下沖裁下來的廢料，會留存在兩把廢料刀背上，很難直接進入滑料道。為此，在模具設計的時候，會設置一個氣缸托料架，把廢料頂出至滑料道上，如圖14所示。

圖13 氣缸輔助頂出廢料

圖14 設置氣缸托料架

當廢料形狀復雜時，如翼子板修邊序，在大燈處一般為正修邊與側修邊交刀，在切斷廢料的時候會對廢料拉扯使廢料變形，增大了廢料排出的難度，并且在廢料滑落的過程中，其自身會轉動，從而此處廢料很難從下模大鑲塊的開口處流出。在模具設計時，在下模大鑲塊大燈處，沿有利于廢料流出方向安裝一個側推氣缸，氣缸上安裝托料架，如圖15所示。由氣路控制氣缸，在廢料切下后把廢料沿開口方向側向推出，使廢料順利流出機床。廢料排出后，在下一次沖壓之前氣缸回退到原位置。

氣動推料機構由氣路控制氣缸，氣缸帶動托料架，在廢料切下后把廢料沿制件開口方向側向推出。廢料排出后，在下一次沖壓之前氣路控制氣缸帶動托料架回退到原位置。氣路提供此過程中的驅動力并控制氣缸運動的周期，氣缸控制廢料推出的行程，整個過程中盡量控制廢料的流出方向，更簡單、快速地排出廢料。這種氣動推料機構，結構簡單、緊湊、合理，通過氣路控制工作，能使廢料順利流出機床，有效地解決了翼子板大燈處廢料的排出。

圖15 下模大鑲塊大燈處設置氣缸

結束語

翼子板制件形狀復雜，在設計修邊序排廢料結構時，要充分考慮到每個廢料的特點以及廢料在排出過程中的運動趨勢，根據文中提到的廢料排出原則和設計要點規范，采用合適的設計方案，以保證后期生產制造中廢料能順利地排出。