目前汽车产业的冲压模具发展很快，一些传统的手动线生产的模具，已经逐渐被自动化线模具取代。但是由于资源问题、企业成本预算等原因，还存在部分手动线模具仍在使用。手动线模具生产时，送件和取件由人工操作完成，自动化模具则是利用机器人完成。手动线生产对模具的要求更高，模具在快速生产过程中不但要保证冲压件质量，还要确保操作人员的人身安全，所以模具卸料机构对人员安全、产品质量和生产效率起到重要作用。
       

某车型左右B柱上部横梁op20工序生产时，操作人员取件困难、生产效率低。操作人员每次取件都要去用手扣起冲压件料边，或者借助辅助工具取件，作业强度很大。人员操作过程中容易造成手指划伤。由于该模具修边面积大，修边后板料产生塑性变形大，板料容易卡在下模型面上。由于没有顶料装置，冲压件取件困难、取件不合理导致冲压件局部变形，影响冲压件质量。目前此件目标班产330件/h，在模具无顶料器的情况下实际班产300件/h，生产效率不达标。影响该车型的产能需求。

前期原因分析
       1．“人”的因素
       模具下模未安装顶料机构，模具设计制造厂家在下模的型面机械加工了一个方形槽，目的是让板料的料边有深度为20 mm的悬空（见图1）。实际生产过程中，操作人员所佩带的厚手套加上手指的厚度约为20 mm，人员在取件时手指无法深入方形槽内，在取件时只能用手指扣起冲压件料边，批量生产时由于要保证产能，频繁取件会导致手套磨损，存在手指划伤的隐患（见图2）。

       2.“机”的因素
       模具设计定义为手动线生产模式，此工序的冲压工序内容为斜锲修边冲孔（TR＋CTR＋PI），结构比较复杂，有4个吊锲修边机构，下模有4处异型冲孔，产生废料较多。由于工艺要求，下模型面需要掏空的面积较大，检查模具发现下模无顶料机构（见图3）。

       3.“料”的因素
       该模具冲压件板料厚度为1.5 mm，由于修边面积大。修边后板料塑性变形大，修边后板料容易卡在下模型面上，导致冲压件取出困难、表面变形。

对策制定及分析
       1.方案1
       将模具厂家在下模的型面机械加工的方形槽深度和宽度增加10 mm，便于操作人员取件。该方案的优点是人员取件时手可以深入方形槽，减小了取件难度，避免了手指划伤的隐患。缺点是由于模具下模工作型面结构紧凑，方形槽的位置与下模的斜锲修边刀口、冲孔刀口距离很近，如果下模方形槽面积扩大，将影响刀口的强度，会造成刀口蹦刃。

2.方案2
       在下模安装顶料机构，通过气缸行程控制冲压件顶起、落下，方便取件。通过3D模具图检查发现模具下模中心处只有一条加强筋，顶料气缸无安装的空间。下模减重孔处未设计排水孔，顶料装置气管也无法布置（见图4）。

3.方案3

在下模型面非工作面安装卸料弹顶销，优点是可利用弹顶销受压后伸缩使板料顶起，缺点是弹顶销安装后，由于弹顶销安装后高于型面，会导致前序冲压拉延件与此序型面不贴合。由于此序有多处冲孔修边，容易造成上料不到位、修边和冲孔错位，导致冲压件报废的风险。所以此方案也被否决了。

4.方案4

考虑将此模具安装在自动化压力机生产线上，优点是可利用自动化机器人抓手取件，缺点是由于模具闭合高度不够，需要增加一个垫板，而且需要在下模安装自动化感应器，改造成本高。此序模具的废料较多，设计时未按照自动化模具设计，如在自动化生产废料不容易下滑，会导致废料滑道堵塞。

5.方案5

改进模具定位挡板：模具的取件方向有一个定位挡板。定位挡板是固定在下模型面前端，作用是用于前序冲压件定位。防止冲压件上料不到位。经过现场分析后我们决定对定位挡板实施改进，利用顶料机构原理，将定位挡板设计成可以升降的装置，即可以定位也可以起到顶料的作用：

（1）对定位挡板的定位面进行改进，先将下模挡板处型面掏空，再将挡板工作面进行改造，改成“L”形并嵌入下模型面内（见图5），确保嵌入部分与型面形状平行，通过与前序冲压件进行研配和调试，确认嵌入部分与板料无干涉，避免生产时冲压件产生变形和压痕。

（2）在下面型面加强筋处安装一个顶料气缸，将定位挡板安装在气缸上（见图6）。利用气缸往复杆顶起、落下来控制板件的取件和送件。通过调试验证，生产节拍从12 s/件提升到10 s/件。

（3）为了确保定位挡板的顶起的稳定性和垂直度，在定位挡板面安装2个导向销，避免定位挡板落下时与模具型面干涉。

（4）为控制顶料装置在顶起到最高点产生晃动，在定位挡板上安装一个定位螺钉并与气缸螺纹连接，起到平衡定位挡板的作用（见图7所示）。

结语

本文通过对模具结构的优化和改进，规避了人员划伤的风险，提升了生产稳定性和生产效率。针对手动线生产的模具，维修人员在日常工作中，应明确以人为本的维修理念。如果避免人员受到伤害是后期工作改进的目标，要提前发现问题为公司后期模具设计和验收提供新的“情报”，杜绝此类问题带入生产阶段。