前言
汽车行业的飞速发展，带动了汽车外覆盖件模具行业的兴起。福田模具有限责任公司成立于1996年8月，是福田汽车集团下属模具工艺装备事业部. 2012年由潍坊市坊子区搬迁至潍坊高新技术产业区，厂房建筑面积5万余平方米，现有员工400余名，模具制造能力达80万工时，具备整车车身模具开发制造能力，可每年完成两个车型主要覆盖件模具、检具的开发。先后为福田汽车集团和国内二十几个厂家开发了中、轻、重和轿卡的汽车覆盖件模具、检具及完善的技术服务。
在汽车外覆盖件模具行业中，修冲类模具的废料下滑问题，一直是行业中的重点、难点，特别是车门外板窗框处的废料滑出问题尤为突出。模具公司自成立至今，已承接了多个车型“五门一盖”模具的开发，对修冲类模具，特别是门板类模具的废料滑出问题积累了丰富的经验。现以某车门外板修冲工序为例（图1），来阐述：如何通过模具结构优化，让车门外板窗框废料下滑更顺畅。
图1 某车门外板修冲工序内容(红色部分为窗框处修边)
车门外板窗框处修边的特点是：周圈封闭式修边，修边线曲折，废料料片大，废料切断后有轻微外展的趋势，容易使废料卡在刃口处，难以下滑。
根据多年的模具结构设计和现场调试经验，通过如下几个方法对模具结构的优化实现废料的顺利下滑来进行阐述：
修边刃口设置二级背空
下模镶块修边刃口的刃带宽度通常设置为20～25mm，而上模镶块的入模量（刃口切入制件的深度）通常为7mm。如废料切断后有回弹，就会导致废料容易卡在刃口上。如图2设置二级背空，刃口高度减小至5mm，废料切断后就会落到一级背空下，这样增大了落料空间，大大改善了因废料回弹卡在刃口的情况的发生。
图2 二级背空、斜面及阶梯式背空设置图例
切断废料刀设置
废料刀传统设置为铸件，特点：铸件成本低，但宽度较大（通常80～100mm），此形式废料刀置于窗框处会阻碍废料的顺利下滑。废料刀设置为锻件（材料一般为锻件7CrSiMnMoV），宽度40～50mm（以布置开螺、销钉为限）。废料刀上刃口符型面宽度减小至10mm（通常铸件为15～20mm），同时，滑料一侧导大角度斜面，这样就加大了滑料的空间，方便了废料下滑。（图3）
图3 铸、锻件废料刀宽度及滑料斜面实体举例
窗框内废料刀与下模镶块贴合部位设置
窗框内废料刀与下模镶块贴合部位的设置，旧方法：废料刀拼缝与下模镶块刃口贴合（零间隙）。这样的设置，废料在切断后容易卡在此贴合面（刃口）上；新方法：将废料刀拼缝降至以及一级背空下部，使得废料切断后与下模镶块刃口有一定的间隙，预留出废料回弹的空间，保证废料下滑顺畅。（图4）
图4 废料刀与下模镶块搭接部位新旧方法对比
下模镶块刃口下部的背空设置
1.根据车门产品的需求，车门窗框处通常会设置许多“小舌头”，此类刃口也是造成卡料的重要原因。解决方法：“小舌头”刃口下部背空加大（10mm左右），并做成直线（不做沿型背空），目的是增大滑料空间，保证废料下滑顺畅。（图5）
图5 “小舌头”下部背空设计举例
2.下模镶块刃口下面的二级背空在废料滑出一侧设置斜度(以5°为基准，根据高度可合理调整)，做成喇叭口形状。目的是增大废料下滑空间，方便废料下落。（图6）
图6 “喇叭口”形斜背空设计举例
3.从刃口开始，下模镶块、模座，逐级设置背空(铸件原则上设置10mm,至少5mm)，逐级扩大，坚决避免出现0碰0的情况。（图2）此设置目的是考虑铸件在铸造过程中可能发生铸造变形，模座安装面会凸出镶块底面，形成台阶，造成废料担在台阶上，阻碍废料下滑。
入模量设置
中间切断废料刀处，上模入模量加大至7mm（一般为2mm），下模废料刀与下模刃口交接处让空加大到10mm（一般为5mm），非废料刀部位入模量按正常（一般为7mm）设置。此设置的目的在于，废料切断后，利用上模镶块型面将废料压入刃口一级背空下部，以避免废料回弹卡在刃口处。（图7）
图7 下模废料刀与下模刃口交接处让空举例
外力因素设置
上模镶块增加大行程重型弹顶销。布置位置：废料滑出一侧，角部易卡料区域布置一个或者多个。此设置的目的在于，废料下滑困难时，辅以外力，对废料强行下压，使其滑入废料滑道。（图8）
图8 弹顶销设置举例
小结
车门外板窗框处废料下滑困难，一直是困扰行业的一个难题。以上所述的几个结构优化方法，是针对多年设计和调试所出现的问题，经过思索、验证并实施的成功更改，经模具公司多次实际应用、改进，效果显著。这些结构优化的核心在与：加大废料的滑出空间并辅以外力。几种方法配合使用，基本上可以解决车门外板窗框处废料下滑困难的难题。
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