浅谈汽车模具刀口铁屑的维修技巧 及优化方案

发表时间:2020/7/30   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷10期   作者:陈华娟
[导读] 在冲压自动化高速发展的背景中,随着生产节拍的提高,
        【摘要】在冲压自动化高速发展的背景中,随着生产节拍的提高,修边模具在去除压力机设备、模具稳定性等因素外,如何减少至消除修边工序修边时产生的铁屑,是现代模具制造企业和汽车制造企业共同面对的难题。本文分析了在高速自动化冲压线环境下,汽车外覆盖件模具修边产生大量铁屑成因,结合模具实际维修情况,通过对模具修边结构进行优化后及总结推广维修技巧,每千件擦模次数8.4次降至2.6次。有效解决了下模废料刀堆积大量铁屑的问题。
        【关键词】自动化生产、修边模具铁屑、结构优化、维修技巧
一. 修边掉铁屑的危害
        目前,汽车主流整车厂使用自动化生产线,铁屑在自动化线生产下的危害:外覆盖件在自动化线生产时,由于生产节拍速度很快(一般情况下SPM 8~9),修边工序的上、下模修边刀口间隙变化较大,修边产生的铁屑如不及时清除,不仅会附着在模具、零件表面,且对模具表面及零件产生压伤,还会附着在刃口下方产生积瘤,严重影响刀口寿命。这样的危害将影响到整个生产环节,降低了生产效率、FTQ,增加了返修件的数量,增大了零件报废的概率等,使得冲压自动化的生产效率低下、零件质量下降,不能满足生产要求和质量要求。
                 
二. 常规刀口的尺寸要求
2.1修边刀块切入量

        当正修角度比较陡时,修边刀块到修边线最少为1mm的切入量(最好3mm),而不是常规的修边切入量。这有利于降低需要的工作行程。所有的工作行程都是垂直测量的。
修边刀块刃口呈波浪形时,波浪刃口要符合的条件;波浪高度﹥0.5倍料厚,才可起到波浪刃口的作用,废料刀处必须时切入的最高点,刃口从最高点到最低点逐渐切入。 一般修边刀块的切入次序分为两侧先切、先落先切、中间先切 。
2.2 修边刀块模具间隙
        修边刀块的的模具间隙取决于料厚和模具结构,现冲压车间使用的料厚在0.7~0.8之间,使用的模具结构是一般载荷的模具结构,因此参考表1,可知冲压车间修边刀块模具间隙最好保持在7%料厚。


三. 常见铁屑产生的原因
3.1铁屑产生的一般原因
        自动化生产节拍较快,修边工序的上、下模修边刀口间隙随着生产时间的加长,由于剪切时刀口的高频次摩擦使得刀口变热和间隙变形,刀口产生热疲劳现象,导致硬度降低,修边刀口出现磨损后,间隙不均匀就会产生修边毛刺,在有废料刀布置的位置,板件被上模废料刀剪切时产生毛刺,在剪切继续进行过程中,被上修边刀口进行二次剪切,在二次剪切时,容易将一次剪切产生的毛刺刮掉,从而形成大量铁屑。
3.2 细分铁屑的种类及产生的原因
        铁屑按产生原因分主要有两种:
 修边刀产生的铁屑,
 废料切断刀产生的铁屑。
        按铁屑形状分可分为:
        1.细丝状(见图5),2.小颗粒状或粉末状(见图6),3.三角形(见图7),4.片状(见图8),5.三角形带小尾巴(见图9),6小月牙状(见图10),7.长条状(见图11)。
       
         
四. 常见铁屑的维修技巧及优化方案
4.1 常见铁屑的优化方案
        方法(l):在DL图工序分布设计时避免出现有废料刀的修边结构,采用二次切断。优点:将彻底避免修边工序生产时,在废料刀处产生铁屑。在N310、CN100V项目均有引入,大大降低了因清模引起的模具停线率。

         方法(2):引入先进的废料刀模具结构,例如浮动式废料刀结构 、压缩式废料刀结构 目前,车间也正积极做这方面的讨论和引入。
        方法(3):在下模的废料刀处涂抹黏性润滑脂黏住修边铁屑(涂在下模具废料刀刃口修边吃入量最低位置以下1 mm处,防止上模废料刀接触黏性润滑脂包裹铁屑随模具上行,把黏性物质及铁屑带起,随机床震动落入模具型腔内)。优点:可以适当减少修边铁屑带人模具型腔的机率。缺点:对于刚刚生产开始产生的铁屑起到抑制作用,因为是高速生产,涂在刀口下方的黏性物质很快就会被废料下落刮掉,抑制铁屑带入模具型腔的作用消失,有时也会因为涂抹不当造成黏性物质被带入上模。在废料刀出频繁涂抹黏性物质,增加了工作人员的劳动强度,也增加成本【3】。
 
        总结:为应对市场变化和降低生产成本,汽车模具更多的采用高速生产,自动化程度越来越高,冲压件的生产效率受修边掉铁屑的影响越严重。结合近几年现场实践知识,提出几种修边掉铁屑的优化方案及技巧,希望能给其他同事们一些启迪。
【参考文献】
【1】王树勋.模具使用技术设计综合手册(第二版)【M】.广州:华南理工大学出版社,2003.
【2】孟少农.机械加工工艺手册(第三卷)【M】.北京:机械工业出版社,1992.
【3】彭建声,吴成明.简明模具工实用技术手册【M】.北京:机械工业出版社,2002.
 
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