传统汽车模具进行自动化改造的注意事项

文/闫清，张龙飞，杨洋，陈晨·陕西通家汽车股份有限公司

在模具开发初期，冲压企业出于对产能、产品生命周期及模具成本等因素的考虑，会对新开发的冲压件产品的生产方式进行规划，如自制或委外、手动线或自动线生产等；模具开发人员会根据不同的要求，制订最为经济合理的模具开发方案，在模具选材、加工制造、废料排出、特殊处理等方面也就出现了很大的差别。因此在模具自动化改造过程中，需对存在的差异进行识别，逐一处理，方能保证模具改造的成功率。

明确改造对象

产品是生产过程的最终产物，在筛选哪些冲压件适合进行自动化改造时，需注意以下几点：

⑴产品工序数（除落料序外）需不大于冲压线压力机总数；

⑵为确保板料在延展过程中均匀变化，产品拉延序工艺补充部分周圈拉延深度需变化较小，不应存在一侧拉延深、一侧拉延浅的情况；

⑶产品拉延工序件拉延筋外坯料面需平整，无起皱现象；

⑷在批量生产过程中，拉延序不使用拉延剂等辅料；

⑸产品全序不存在卡模现象；

⑹批量生产后，拉延工序件上的冲击滑移线不划伤板料；

⑺单片废料对角线长度通常不超过400mm。

模具部分

拉延序凹模圆角状态

手动线拉延模工作部位材料多为MoCr合金（淬火硬度50HRC以上），大批量生产且无拉延剂辅助时，模具发热加剧，极易导致零件出现拉伤、开裂等质量缺陷，故需结合零件实际生产状态对模具进行表面镀铬处理。工作部位材料为Cr12MoV(淬火硬度58～62HRC）时，建议进行表面TD处理。

模具工作部位的材料多为铸件，存在砂眼等铸造缺陷。因手动线模具开发成本低于自动线模具，在满足使用的前提下，对铸件的质量要求亦较低，故在进行自动化改造时，需对拉延序凹模圆角状态进行检查；若砂眼较多，改造完成后将导致零件批量生产状态不稳定（经常出现拉伤、开裂等质量缺陷），且模具圆角处易掉碎屑。若砂眼较多，强行对模具进行表面处理(镀铬或TD），可能造成模具开裂或局部粉碎。

修边废料滑落

手动线模具在开发时不会着重考虑各序间的模具型面高度统一问题，对于废料滑落问题亦仅要求废料滑出模具，不强制要求滑入压机废料槽内；故在自动化改造时，需考虑在下模增加垫板，并结合废料滑出情况增加二级废料滑板，以便废料滑入压机废料槽内。

若废料在废料滑板上滑落速度较慢，导致与其他废料碰触出现卡料现象，可在废料滑板上铺一层MISUMI的滤油网板，加快废料滑落的速度。

本文基于光储电站的微电网系统,研究了离网情况下无电动汽车和有电动汽车接入时的电压质量问题。以母线电压为控制对象,提出了闲置的电动汽车参与调制的控制策略,并设置了4个算例,通过仿真验证了电动汽车在改善母线电压质量上的作用。结论如下:

由于自动线的生产节拍比手动线生产快，局部位置的废料在切断后因未及时滑落，在刃口上行时废料被向上带起，导致废料卡于模具内等现象；针对此问题，可在相应废料位置上模处，增加几个弹顶销，防止刃口向上带料。

端拾器吸盘位置的选择

自动线模具为确保吸盘在抓取零件时不压伤零件表面，通常会在吸盘对应的下模型面位置做符型，但从以下四点考虑，手动线模具改造时可不做符型：

⑴零件本体刚度较好，不易变形；

⑵吸盘抓取所选的位置多以平面为主，且分布均匀；

⑶选择尺寸合适的小型吸盘；

⑷吸盘抓取时选择对表面质量要求不高的位置。

自动化元器件的安装

⑵模具信号识别插头需置于模具内部且靠近压机插头位置；

⑶拉延序模具需安装板料投入检测开关（对角布置，尽量避免安装在模具后侧），上模对应位置需做避空；

⑷后序模具需安装接近开关，对角线布置，感应面尽量选择平面位置；

⑸模具信号识别插头的接线方式可按图1连接，其中模具号采用二进制规则进行编排；

⑹接近开关在选购时需注意用电方式(“交流”或“直流”）及供电电压，需与压机设备要求一致。

图1 模具信号识别插头的接线方式

压机部分

当自动冲压线设备数大于零件工序数（除落料序）时，需在最后一台或几台设备上安装空工位架，以便于零件在冲压线内正常流转，注意事项如下：

⑴空工位架上有可靠的零件符型面及定位系统；

⑵接近开关、信号插头等的布置与在模具上的要求一致；

⑶空工位架符型面的高度需与前一序模具型面高度基本保持一致；

⑷压机控制模式需调整为“空工位”，且设备参数中当前值与设定值需一致。

机械手端拾器部分

目前，行业内所使用端拾器品种繁多，均可满足正常生产需要，在选购时可整套选购，也可按照配件进行采购，但需注意以下事项：

⑴吸盘与吸盘连接件处的密封性；

⑵端拾器与机械手连接处插头的定位加工精度；

⑶零件尺寸较大，需选用重载端拾器；若考虑成本，可在端拾器上增加重量较轻的辅助连接杆，以提高端拾器整体强度；

⑷若不考虑对机械手进行改造，则端拾器吸盘总数最多不能超过机械手真空发生器的数量。

结束语

随着冲压行业的发展，为降低人工成本、提高生产效率，手动线生产改造为自动线生产的模式将被广泛采用，但为降低改造难度，建议在模具开发初期，在模具选材、加工处理、模具样式等要求上按照自动线模具要求进行开发。