一种冲压模具生产批次标记快换结构

文/李鹏宇，崔岩·中国第一汽车股份有限公司繁荣工厂冲压车间

尹永波·中国第一汽车股份有限公司工程与生产物流部

潘远安·长春汽车工业高等专科学校机械工程学院

本文针对现有汽车冲压模具生产批次标记的结构进行改进，提出一种新的冲压模具生产批次标记快换的结构，更换时间从6.5 分钟降低到1 分钟，每次节约更换生产批次时间5.5 分钟，按照本公司4 条生产线，每条生产线有30 种模具来计算，全部更换一次共计节约11 小时，提高了生产效率。

汽车白车身冲压零件生产过程中，需要标记生产批次，目的是达到可追溯性、唯一性，并且与安装该零件的车辆识别代码(VIN）一一对应。除零件号和名称外，还需要标记零件的生产日期，即通过生产批次标记来实现。每个零件的模具每周都需要更换一次日期的生产批次标记，本文提出了一种生产日期批次标记的快换结构，提高了更换效率，降低了操作者的劳动强度。

现用生产批次标记

现用生产批次标记采用螺钉连接到冲压模具的上模中，如图1 所示。通过压机带动上模上下的往复运动，使标记中的生产批次冲压到冲压件上，在制件生产之前，将生产批次标记更换到当周日期。生产信息标记使用4 位数字表示，前两位为年，后两位为周。如“2023”表示2020 年第23 周生产。

图1 现用生产批次标记示意图

安装板

安装板材质为45#钢，要求表面淬火，工作端部淬火硬度30 ～35HRC，表面粗糙度为Ra3.2μm，如图2 所示。

图2 安装板

垫片

垫片材质为T8A 号钢，要求整体淬火，淬火硬度：50 ～55HRC，各部位表面粗糙度Ra3.2μm，如图3所示。

图3 垫片

字头

字头材质Cr12MoV，要求整体淬火，工作端部淬火60 ～63HRC，各部位表面粗糙度为Ra3.2μm，如图4 所示。以上部件在使用上不允许存在伤痕、缺陷、毛刺等不良问题。字头应设置在冲压方向上较平整的面上，在相对冲压方向±6°以内。生产标识等标记位置要留在产品上，要按照产品设计位置布置，不得影响焊接、外观和制件强度，设置位置标在模具的DL 图上。

图4 字头

改进后的生产批次标记

该结构生产批次标记更换需要先松开安装板和垫片的紧固螺钉，更换该日期的字头，然后再紧固螺钉。缺点为更换周期6.5 分钟，影响生产效率。生产线上更换需要仰头操作6.5 分钟，劳动强度大。

如图5、图6 所示，改进后的生产批次标记包括生产批次标记快换总成和快换固定座，生产批次标记快换总成安装在快换固定座中，快换固定座通过螺钉安装在冲压成形模具的压料板上。

图5 改进后的生产批次标记结构示意图

图6 A-A 剖视图

生产批次标记快换总成由字头、快换安装板和垫片组成。快换安装板侧壁有内凹形状。快换固定座和内凹形状相对应处由弹簧和钢珠组成，如图7 所示。如图8 所示，生产批次快换标记总成中字头放置在快换安装板中。快换安装板侧壁有内凹形状，内凹形状为水滴形。

图7 改进后的生产批次标记

图8 改进后快换标记总成剖视图

如图9 所示，快换固定座由固定座、弹簧和钢珠组成，钢珠和弹簧放置在固定座中，弹簧始终处于压缩状态，钢珠始终受到弹簧的推力作用；固定座有孔。钢珠在弹簧推力的作用下，向外凸出于固定座内表面。

图9 改进后快换固定座剖视图

工作时，将快换安装板插入到快换固定座中，通过快换安装板侧壁的内凹水滴形状和快换固定座内的钢珠的配合，使得快换安装板安装并固定在所属快换固定座中。

生产批次标记更换时，通过快换固定座模具上的孔按压钢珠，弹簧会压缩变形，使得钢珠沿着弹簧轴线方向运动，当钢珠退回到无向外凸出于快换固定座模具内表面时，快换安装板可从快换固定座中取出，整个过程只需要1 分钟。

结束语

通过本次结构改善，在不更改生产批次标记使用条件的前提下，只需要再制作一套生产批次标记，在生产之前线下更换完成，线上更换省去紧固螺钉步骤，更换时间从6.5 分钟降低到1 分钟，每次节约更换生产批次时间5.5 分钟，提高了生产线的生产效率。