文/方银胜·奇瑞汽车股份有限公司
自动化生产线废料排料不畅问题，是影响冲压自动化生产效率的重要因素，解决废料排料不畅问题，是冲压自动化线生产效率提升的重要部分。本文列举了几种自动化生产线典型废料排料不畅问题，并提出了问题解决方案，对冲压自动化生产线，模具设计、调试、验收到生产维护等相关技术人员具有一定的参考价值。
随着我国汽车行业的蓬勃发展，汽车生产制造工艺自动化程度也越来越高，冲压车间自动化线设备的比率也越来越高，这就对冷冲模具的工艺设计及可靠性提出了更高的要求，自动化线相对于传统手工线生产效率和零件品质得到提升与稳定，同时也减少了操作人员，自动化线生产的优势已经得到了各汽车制造企业的广泛认可，很多传统人工生产用的模具通过工艺改进，模具结构改造调整到自动化线生产。
模具自动化线生产需要废料排料通畅，废料单片滑入废料收集线或掉入废料收集盒中。当发生废料排料卡料时，由于单台机床的模具废料清理工作，会导致整条生产线被迫中断，严重影响生产效率，废料排料不畅问题已成为影响模具自动化线生产效率的重要部分，甚至成为部分手工线生产转为自动化线生产时模具首要解决问题。如果清理不及时，部分废料可能堆积在刃口或者堵塞废料通道，而造成模具刀刃压坏或其他自动化设备零件损坏，导致生产、安全、质量等事故的发生。
模具制造不到位引起的废料卡料问题
图1为A车型轮罩外板修边模具，修边后废料卡在滑道不能排料，自动化线生产15件就要废料清理一次，严重影响生产效率。
图1 A轮罩外板修边局部卡料
原因分析：通过现场调查，我们发现上模镶块刃口接触顺序存在不同步，废料掉落时姿态发生改变，与废料通道产生干涉。
改进措施：通过改变上模镶块刃口与下模修边切入顺序排布的接触顺序，同时增加下模空刀空腔，来解决此问题。即将上模镶块刃口接触顺序按照图2所示进行修改，使得刀块中间先接触四角后接触中间，另外下模废料刀刃5mm以下打磨去除0.5mm进行掏空，对刃口硬压伤点进行维修，经过现场验证卡料问题得到根本解决。
图2 修边镶块刀刃接触废料顺序
说明：此类修边卡料问题常发生在修边全封闭或半封闭区域，问题分析解决难度较大，需要现物、现地、演示模拟，观察上下模具工作刃口的着色硬点等综合分析，一般通过改变切边顺序排布，观察废料形状，扩大下模刃口空刀空间。
废料排料空间不足引起的卡料问题
废料排料途中受阻，废料一般卡在滑道与模具加强筋的上侧壁处，这种情况下废料清理比较困难，需要理顺废料的位置才能将废料取出，图3为A车型的轮罩废料滑道与模具本体干涉，频次较高严重影响生产效率。
图3 废料纵向空间与模具干涉
原因分析：模具设计时，没有充分考虑到废料下滑过程中，废料因自重而发生翻转，或其他不规则变化，如废料掉落至滑槽时发生倾斜以及前后废料跌落时局部产生挤压导致翘起，与模具本体干涉，阻碍了废料下滑。
改进措施：现场跟踪废料卡住模具的所有结构形式，对卡住废料的模具尺寸进行测量，在模具上进行标识，去除加工，增大废料滑道立体空间无疑是最直接有效的改进方法，如图4所示。
图4 扩大废料滑槽高度
说明：扩大废料滑槽的空间，对模具结构可能会有一定的影响，只有在分析并组织现场评审确认后，才能对模具进行更改，此类问题在模具设计时，可以模拟废料在滑槽内的翻滚最大通过滑道空间来进行分析，一般废料滑槽采用喇叭口形式，更有利于废料的顺利排料。
废料下落旋转导致的卡料问题
当废料两端截面差异较大时，下落旋转，可能会卡在废料滑槽上而不能排出，如图5所示，A车型的C柱内板斜楔修边后旋转卡料，严重影响自动化线生产效率。
图5 废料掉落在滑槽上
原因分析：废料在下落过程中，由于废料左侧较大，右侧较小。切边时端面较大较重一侧会向端面较小较轻一侧进行倾斜，右侧的废料刚好卡在废料滑板上。
改进措施：在废料滑道左侧增加弹簧钢片，引导废料同步滑下。经过现场生产1000件验证，无卡料现象发生，改进效果立竿见影，如图6所示。
图6 废料滑槽增加弹簧钢支撑引导
说明：如果分析合理，增加支撑位置恰当，改进效果非常明显，同时在模具设计时，尽量减少废料两端的废料差异情况，一般两端差异越大，材料利用率也越低。
废料滑板的倾斜角度不够造成的排料不畅
废料滑槽的倾斜角度要求：一般一级滑板倾斜角度大于等于25°，二级废料滑板的倾斜角度要大于20°，一级滑板如果小于25°就需要采用特殊废料滑槽或辅助措施来使废料顺利下滑，在自动化模具实际生产过程中，有时废料符合设计要求，也有可能会出现废料不能顺利滑落的情况。
原因分析：这是因为废料与滑槽滑板的接触面积越大，滑落的速度就越慢，当排料速度低于生产速度时，会发生废料滑行缓慢区堆积积压。
改进措施：减少废料滑行的摩擦力，一般在废料滑板滑动面上安装钢珠滑道、或废料滑板上增加滚轮架以及安装滤油网板等，以提高废料的滑动效果。
说明：废料在滑槽上排料缓慢问题一般判定比较简单直观，通过改变废料滑板的材料可以解决，当废料滑板倾斜角度≤15°时需要用传输带或振动滑槽来实现排料。
“几”字形废料排料不畅问题
“几”字形废料大部分为一模两件的分切料，废料小轻，废料切断下落的过程中，极易卡在两侧刀块中间，由于立切修边存在，凸模刀块无法进行挖空处理，此类问题解决需要在上模镶块中间增加“刺破刀”，将废料从“几”字中间破裂成两块废料。
说明：增加“刺破刀”模具压料板行程设计的时候，必须保证在“刺破刀”切到制件之前压紧定位板件，还需保证单片废料被分切成两块。
模具生产排料不畅问题原因繁杂，需要具体问题具体分析对待，2016年第二季度我们对8组件共计24套模具进行了手工线转成自动化线生产效率提升重点攻关，解决了12项废料排料不畅问题，经统计分析自动化线生产效率提升21%，模具的停线占比从74%降到21%，改进效果显著。
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