首页 > 分享 > 多种冲模切边碎屑产生原因及解决方法

多种冲模切边碎屑产生原因及解决方法

花匠小妙招
2025-01-18 09:47

冲压件是汽车车身的重要零部件，冲压时，修边工序碎屑一般产生于废料切刀部位，对冲压件的成形质量影响较大。修边碎屑影响冲压件的外观质量及模具零件质量，在生产过程中，碎屑被上模切刀带至冲压件上表面，被冲压件带到下一工序，导致下工序冲压时，模具零件及冲压件表面被碎屑压伤，影响零部件的外观质量。这种外观质量问题很难通过简单的打磨抛光处理，返修难度大，严重的甚至无法修复，增加生产成本。

目前国内学者对修边碎屑问题进行了大量的研究，提出了很多可行的解决方案，但多数方案均增加了模具的制造难度和成本，也增加了模具维护成本。现分析了几种常见的修边碎屑的产生原因，并制订了简单可靠的解决方案，供同行参考。

粉末状碎屑1

粉末状碎屑外观为细小的粉末状，一般粘在下模修边切刀刃口线以下3~5mm处，如图1所示。

图1 粉末状碎屑

一般情况下，正常修边刃口间隙为4%~7%的板料厚度，板料冲裁断面分为3个特征区：圆角带、光亮带、断裂带，如图2所示。

图2 正常修边刃口结构

1.板料 2.上模切刀 3.下模切刀

图3 刃口间隙过小的修边

1.板料 2.上模切刀 3.下模切刀 4.粉末状碎屑

原因

粉末状碎屑产生的原因是上模切刀和下模切刀的间隙太小，板料冲裁断面只有光亮带，如图3所示，上、下模切刀侧壁挤压板料边缘产生粉末状碎屑。

解决办法

解决粉末状碎屑问题的方法是将上、下模刃口间隙控制在4%~7%的板料厚度范围内。

片状碎屑2

片状碎屑的外观为薄片状，多数散落在废料滑板上，少数粘在上、下模修边切刀上，如图4左侧碎屑所示。

图4 片状碎屑

原因

片状碎屑产生的原因是上模刃口垂直度低，上、下模刃口侧壁不平行。在修边过程中，修边切刀正常切断板料，上模继续下行时，上、下模刃口侧壁间隙变小，在板料边缘挤出毛刺，上模继续下行，间隙继续变小，在下模刃口线处挤断毛刺，最终产生片状碎屑，如图5所示。

图5 片状碎屑产生过程

1.板料 2.上模切刀 3.下模切刀 4.毛刺 5.片状碎屑

由图4可知，左边的碎屑和右边的碎屑形状不一致，相对应位置的刃口侧壁擦黑（上、下模刃口由于间隙小，工作时上、下切刀侧壁相互发生摩擦，在切刀侧壁产生黑色摩擦痕迹）情况也不一样，左侧刃口位置擦黑严重，而远离刃口的位置擦黑不严重，这与上模刃口不垂直有关，符合图5说明的情况。图4右侧切刀刃口侧壁上下擦黑情况一致，说明上模刃口垂直度好，但上、下模刃口侧壁间隙小，产生了粉末状碎屑。

针状碎屑3

针状碎屑外观呈针状，散落在下模废料切刀和废料板上，少量粘在上模废料切刀上，如图6所示。

图6 针状碎屑

解决针状碎屑的问题难度大，国内外解决办法有以下3种。

图7 上模浮动切刀结构

1.上模修边切刀 2.弹簧 3.上模浮动修边切刀

4.上模修边切刀 5.下模 6.下模废料切刀

在废料切刀位置，上模采用浮动结构，先进行整形修边，再进行切断废料，如图7所示。此结构形式复杂，加工及装配精度要求高，且维护困难，制造及保养成本高。

图8 某顶盖外板修边模具外置废料切刀结构

1.下模座 2.下模板 3.外置废料切刀

外置废料刀，废料刀在修边位置不切断废料，而是将整体废料滑到外置废料切断刀位置，等到下一次冲压时在外置废料切断刀上切断废料，如图8所示。此结构造成模具外形尺寸增大，制造成本增高。

分序修边，修边不在一道工序内完成，而是分成2道或3道工序完成。此方案可能会造成模具工序数量增加，增加模具制造成本，同时受工艺条件（生产线冲压数量）的限制，无法实现分序修边。

以上3种传统解决针状碎屑的方案都具有很大的局限性，受到很多因素的制约，应用有限。

拉深成形的零件并不是最终产品，需要切除产品以外的部分材料得到最终产品。把产品以外的部分材料切除的过程称之为修边，被切除的材料称之为废料。修边废料必须切成若干小块，才能保证生产过程中废料能自然滑落，此过程称之为切断废料。为了切断废料，上模修边刃口在废料切刀处需设计约5mm的高度差，如图9所示，才能实现在修边的过程中切断废料。