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摘要：在精密五金背板模具冲压领域中，因产品上冲孔需求较多，很多小于3.0以下的小孔因废料体积较小、重量轻的缘故，频繁跳出模面，导致压伤产品,极大地降低了生产效率和产品合格率。本文从可实施性和改善成本方面来考虑，在冲孔刀口上增加了4个弧形缺口，降低了废料跳出模面的频率。
关键词：小孔；废料；压伤；背板
1 原因及对策分析：
在背板显示屏产品中，这种小孔很多，每个产品都有150个左右，当自动线高速生产时，冲出的小孔废料经常跳出模面而不能及时清理，使得后一工站的产品在移动到当前工站时被压伤（图1、图2），降低了生产效率和产品良率。本文依据冲孔部件的组成及实际的生产状况（图3），初步的解题思路主要从调整下模刀口间隙及降低下模板的高度来考虑，使之与产品保持有一定的空间，但废料还是会跳上来，累积后就会压伤产品。如不解决这个问题，生产时极易将产品压伤,导致产品报废，1个产品几十块，还会影响电视的出货量，带来的经济损失很大。如果及时发现了，就要停线维修，生产效率会降低，而且新制入块也会产生一定的维修成本。从多方面分析得出：废料上跳主要集中出现在3.0以下的、形状比较规则的孔上面，如小圆孔，方形孔类的，因其外形光滑，且废料体积小，就易随着冲床向上运动过程中的真空吸力给带上去，生产久一点后，也易被冲头上磨损而产生的磁力带出模面。产品上孔的大小因结构需要不能改，那么1.能否将冲针分成两部分，先顶住材料，让材料预先作用，以减少冲针与废料的接触面积，再来冲切废料? 2.或是将刀口面覆盖一层薄膜，在冲头上升的过程中自动粘合以防止废料上跳？以上第1点，让材料预先作用，想到的就是将冲针做成子母冲（图4），不过，因为冲孔作用面较少（只有1.3左右），所以这种方案实际上实施起来不太现实。以上第2点，将刀口面覆盖一层薄膜，在冲头上升的过程中自动粘合以防止废料上跳。因所有零件都自制，并非标准件订购，而这种薄膜的材质目前市面上也没有（图5）,所以这种方案也被否决。那就从下模刀口上去考虑,试着改变刀口的形状来改善问题。
3 刀口改善前后的对比及产量对比
如图8所示为刀口改善前后的形状对比：现有技术就是将原来比较规则的刀口形状变成非规则的形状，增加弧形缺口，圆弧直径为Ø3.0，切进去的深度为{刀口间隙-0.02}，刀口间隙则是根据料厚来算的{刀口间隙为料厚的4％~5％},这样就能通过冲针在深入到刀口中然后再上升时，透过这几个点将冲孔所产生的废料卡在下模刀口中而不被带上去，再依据废料本身的重力往下掉。
产量对比：
我们根据生产报表得出了背板在刀口改善之前和改善之后生产数据：刀口改善前每10小时生产2900片，要停机清理5~8次废料，刀口改善后，每10小时生产3500片，需要停机清理2~3次，依此数据算出每天产能提升了17%。依此可以得出新方案的优点如下：
1.产线停机修模时间缩短，提高了机台使用率;
2.提高了产品良率，生产成本降低;
刀口防废料上跳的应用例子：
这种弧形卡料刀口能广泛应用于各种精密五金模具里，特别是用在LED背板模具里，其减少了废料上跳的频率，在背板机械手自动化生产中，减少停机后的人工操作清理废料，大大提高生产效率，满足生产需求和交货时间，提高了产品良率。这种结构在精密五金模具技术领域里能得到广泛的认可和运用。
参考文献
[1]专利文献《一种防止废料上跳的冲孔模具》,专利号：ZL20152098558 2.3.
[2]张如华、赵向阳、章跃荣，冲压工艺与模具设计[M],北京：清华大学出版社，2006.
作者简介
刘博（1980-），男，大专，模具研究院院长,从事五金模具生产、加工、制造、设计及生产等方面的工作。
涂燕姣（1984-），女，中专，设计科长，从事五金模具产品开发工艺与设计方面的工作。
论文作者:刘博,涂燕姣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/6
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