沖壓模具保養方式的優化

文/黃景華·廣汽本田汽車有限公司

模具是確保沖壓零件品質穩定的核心要素之一，各沖壓車間由模具保全班組負責日常維護，確保模具生產狀態穩定，按計劃完成每日生產任務。本文梳理了過往模具保養流程及保養方式，針對保養過程存在的問題，重新檢討并對保養方式進行優化改善，以便更好地提高模具保養的預防維護作用，防止因模具保養不到位導致的故障多發，甚至停產。

改善前沖壓模具保養方式

沖壓模具的日常保養是按保養基準、保養計劃和保養要求的規定，對模具狀態、外觀進行檢查，及早發現并排除故障。一般而言，模具保養的流程分三步驟：⑴設定模具保養基準；⑵制定年度或月度保養計劃；⑶按點檢表要求實施模具保養。這里需進行說明，模具保養基準、保養計劃、保養要求并非一成不變，每個工廠根據模具保養的執行情況，可適當修訂相關要求，以便更及時把握模具狀態，確保模具生產穩定。

⑴模具保養基準。模具保養基準的設定需綜合考慮工時及模具結構，目前行業內普遍的做法是按生產沖次劃定保養周期，大部分為3 ～5 萬沖次定期保養，其中拉延工序或個別重要模具保養周期會設定為3 ～4 萬沖次內，其他工序按4 ～5 萬沖次內保養。但考慮到部分車型年產量較低，因模具長時間不生產，如仍按以上基準安排保養，生產時可能出現模具生銹、氣管老化漏氣、模具臟等異常現象，因此，對于產量低的車型，可追加保養基準，設定每半年安排一次模具保養見表1。

⑵模具保養計劃。結合模具保養基準及生產計劃，可制定年度或月度保養計劃，鑒于汽車市場受芯片供應及生產需求量的影響，如按年度制定保養計劃，各模具實際生產沖次數勢必與計劃存在較大差異，因此，建議根據當月預測沖次數制定下月保養計劃，確保模具實際保養周期與保養基準一致。目前各行業均在推行數字化生產，模具保養計劃的制定同樣可實現系統根據各車型實時產量自動生成，節約人員工時，同時提高準確度。

⑶模具保養要求。模具保養點檢表內容可參考設備保養“十字作業”法，即“清潔、潤滑、調整、緊固、防腐”。

①清潔。模具的內外清潔，各結構面及外部的油污清潔打掃，如模具型面的清洗、清潔，外部灰塵的清掃，確保模具生產時零件表面質量滿足要求；

②潤滑。模具導板、導向機構等潤滑面，定期更換潤滑油，如保養時抹除滑動面上的油污，重新添加新的潤滑劑(圖1)，確保各機構運動順暢；

圖1 導向面添加潤滑油脂

③調整。模具上各運動部位、配合部位的間隙調整，確保生產品質穩定，如對刃口入刀量的檢測，參考2 ～5mm 的基準要求，對不滿足入刀量的刃口及時修復，保證模具生產的穩定；

④緊固。模具生產一定沖次后，不排除部分螺栓因生產振動導致松動，保養時需對模具鑲塊螺栓進行重新緊固處理(圖2)；

圖2 鑲塊螺栓緊固

⑤防腐。模具內外部外觀面的檢查，確認模具表面有無損壞/生銹/裂紋等不良，特別是模具上長期受力位置，保養時進行目視檢查，必要時安排模具探傷(圖3)。

圖3 重要機構探傷檢測

模具點檢內容除了“十字作業”法相關項目之外，也會增加一些其他的點檢項目，如廢料槽、電鍍鉻層、彈簧、聚氨酯、標識牌等，綜合以上的點檢內容，可制定通用版的模具點檢表(表2)，實施保養時按要求點檢并填寫結果，保養時如發現異常，應根據問題的嚴重程度區分處理，主要處理方式有：①通過簡單的調整、打磨可以解決的，由點檢人員自行處理并在點檢表上填寫對策過程；②對于維修難度大、改善周期長的問題，由點檢人員逐級上報，技術員確認改善方案及日程，以便消除重隱患。

表2 通用版模具保養點檢表

現沖壓模具保養方式問題

通用版的模具保養點檢表，實際上在使用過程中發現點檢效果不佳，作業人員點檢時容易胡子眉毛一把抓。因不同模具結構不同，按點檢表內容并無法完全消除模具可能存在的隱患，同時模具上的部分易耗品(如彈簧、聚氨酯)，如僅僅通過保養時發現異常再更換，可能會提前出現備品異常導致零件品質不良甚至損壞模具的重大風險，因此，參考汽車保養的方式——不同行駛里程保養項目各不相同，探討修訂模具保養點檢表內容，結合生產沖次數及易耗品理論壽命提前更換部分模具備品，優化模具的保養要求。

改善后沖壓模具保養方式

細化檢查項目

原保養方式檢查項目適用于所有模具，實際上各工序因作用不同，模具部品大有不同，如拉延工序由上下模座、型面、定位等組成，修邊工序由上下模座、壓料板、彈簧聚氨酯/沖頭刀口等組成，如果使用通用版本，會存在部分模具無相關檢查項目，導致需要檢查的項目點檢表上沒有。因此需針對模具結構的不同制定不同點檢表，但如果每次保養對所有模具部品進行檢查維護，則將大幅增加保養工時。因此綜合保養工時及各工序結構特性，結合過往經驗及設計要求設定不同頻次檢查不同項目，修訂后的點檢表按不同沖次設定不同點檢內容，如4 萬、8 萬、12 萬等。表3 的4 萬沖次為模具部分拆解保養，表4 的24 萬沖次為模具全拆解保養。

表4 某修邊工序模具保養點檢表(24 萬沖次)

以此類推，制定全車型不同模具的特定點檢表，細化檢查內容，在確保工時滿足的前提下，能更好提高模具保養效果，及時發現模具隱患并處理。細化后的點檢表，后續模具維保過程中，有追加點檢項目時，可隨時修訂該模具的點檢表。如某模具出現裂紋不良時(圖4)，需定期跟蹤裂紋擴展情況，可修訂該模具保養點檢表，追加裂紋點檢內容(表3、表4 紅色字體)，減少了對該裂紋不良的專項跟蹤及吊運工時，節約專項維保工時，同時提高管理效率。

圖4 某工序下模座裂紋不良

優化易耗品點檢要求

模具上易耗品(彈簧、聚氨酯等)原保養方式僅在發現異常時才更換(如彈簧斷裂、聚氨酯老化或永久性變形)，實際量產過程，彈簧斷裂或聚氨酯老化損壞往往在量產過程出現品質異常時才被發現，此時安排模具撤線更換彈簧、聚氨酯，此種情況實為事后維保，存在模具損壞的安全隱患。實際上，彈簧、聚氨酯根據壓縮率的不同，均有對應的理論使用壽命，見表5、表6，可結合各模具彈簧、聚氨酯的實際壓縮率及對應的理論使用壽命，修訂模具點檢表，定期更換彈簧、聚氨酯。例如：①某模具上使用的彈簧型號為xxM，壓縮率30%，對應理論使用壽命為30 萬沖次，因此點檢表上要求該模具24 萬沖次保養時提前更換此型號彈簧(表4 藍色字體)；②該模具上的聚氨酯壓縮率25%，對應理論使用壽命為50 萬沖次，考慮到聚氨酯使用壽命同時受壓縮率及使用環境(油污會導致聚氨酯加速老化)影響，因此點檢表上要求該模具聚氨酯在24 萬沖次保養時更換(表4 藍色字體)。當然，模具易耗品的提前更換將增加維保成本，修訂點檢表時需綜合考慮。

表5 各型號螺旋彈簧理論使用壽命

表6 某型號聚氨酯理論使用壽命

結束語

模具保養的目的是通過定期點檢提前發現并消除模具隱患或不良項目，最大程度減少模具線上故障或線下維修時間。本文根據模具量產維保過程存在的問題，優化了模具保養方式，發揮模具預防保養的作用，努力削減模具故障，提高生產稼動率。