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轉發自：衝模技術

作者：張雲亮1，張澤浩（hào）2

l.深圳市福沃德模具有限公司（廣東（dōng）深圳518000）

2 ·深圳市基石模具科技（jì）有限公司（廣（guǎng）東深圳518000）

再者，現在許多的產品開發周期進一步縮短，尤（yóu）其以時尚電子產品為代表，模具（jù）企業將麵臨如何提升效率以縮短模具的設（shè）計和製（zhì）造周期；第三，提高模具的可靠性、穩定性和安全性，避免模具時常不（bú）卸料、製件尺寸波動大（dà）、模具損壞以及人（rén）員（yuán）工傷事故等情況的發生。

提高衝壓製件精度和質（zhì）量（liàng）穩定性及提高模具安全性的有效方（fāng）法是使模具擁有足夠大（dà）的壓（卸）料力。

增加彈簧長度和增大（dà）預壓力隻能部分增大模具的壓（卸）料力（lì），並且使模具厚度相應增（zēng）加（jiā），提（tí）高了模具成本。

氣墊（氣缸）的出現和應用解決了提高下模壓（卸）料力不（bú）足的問題（這類模具通常是向上彎曲模），但它解決不了上模壓（卸）料力（lì）不足的問題（這類模具通常是衝裁模和向下彎曲（qǔ）模）。

氮氣彈（dàn）簧的出現和應用提高了模具的壓（卸）料力，但其缺點是使模具厚（hòu）度（dù）進一步增加，並且加上（shàng）其本身價格昂貴，經濟性差，使得模具成本（běn）進一步（bù）提高。

綜（zōng）上所述，衝壓（yā）模亟待解決的問題有降低模具成本，縮短製模（mó）周期，提高模具的（de）安全性、可靠（kào）性和穩定性，以及如何充分利（lì）用模具的功能性（xìng）元件等。

3衝壓模（mó）壓卸料功能模塊化（huà）創新

衝壓模的模塊化創新需考慮通用性、功能性、獨立性、互換性、安（ān）全性、經濟性和可持續性等幾個方麵的因素。

衝（chōng）壓模的壓卸料功能符合這些特征，因此可以（yǐ）實施模塊化創（chuàng）新。

通過模具結（jié）構創（chuàng）新，對衝壓模進行係統重構。

把現有衝壓模結構進行模塊化拆（chāi）分，變為“通（tōng）用標準化組件（jiàn）" + “一模一（yī）樣（yàng）"結構，使“一模一樣"這部分的結構簡化。

模具中提供（gòng）壓（卸）料功能的彈性或壓力元件一般有彈簧、優力膠或氮氣彈簧等。

通常情況下，壓力元件是（shì）每個模具的組成部分，且每（měi）個模具使用的壓（yā）力元件類型、數量（liàng）都不相同。

將（jiāng）現有衝壓模的（de）壓（卸）料功能元件和墊鐵（tiě）配高部分分離出來，組成為一種具有互換性的、通用獨立（lì）的（de）和可持續性的外置式（shì）衝壓模 “通用標準化組件"，將其命名為“模具平台 

如圖1所示，模具平台主要由底座、卸料板、支撐柱、彈性或壓力元件（彈簧或氮氣彈簧）等部分組成。

底座加工有U型安裝槽（cáo），用於和衝床滑塊（當模具平台在上（shàng）模使用時）或工作台（當模具平（píng）台在下模使用時（shí））連接。

模具平台與模具連接有兩種方式：一是通過模具平台內置的螺栓，鎖到模具模座上相應的螺（luó）孔內，如圖2所示，該方式模具平台通（tōng）常用於（yú）上模；二是通過（guò）模具平台兩側的T型（xíng）槽，用T型螺栓螺母將模具和模具平台連接起來，如（rú）圖3所示，該方式模具平台通常（cháng）用於下模。

與傳統的模具（jù）中壓卸料功能相（xiàng）比，沒有了模具裏空間和厚（hòu）度的限製，更多的彈性和壓力元件可以被放置在模具平台內（nèi）以增大壓（卸）料力，可以從根本上解決上模或下模壓（卸）料力不足（zú）的問題。

圖1模具（jù）平台結構

圖2 模具平台（tái）用於上模時

圖3 模具（jù）平台用於下（xià）模時

在模（mó）具平台的基礎上（shàng），衝壓（yā）模係統將創新為“模具（jù）平（píng）台（tái）" +“新衝壓模"。

新衝壓模裏（lǐ）不再（zài）設置壓卸料功能元件，模（mó）具的壓卸料功能由模具的卸料板和模具平台（tái）的卸（xiè）料板之間的傳力頂杆（gǎn）完（wán）成模具哪裏需要壓（卸）料力就在哪裏設置一個（gè）傳力頂杆

4模具平台的作用（yòng）（1）降低模具（jù）成本

在模具平台的（de）基礎上，衝壓模的結構被簡化，降低了（le）模具（jù）的製造成本和儲（chǔ）存成本 模（mó）具中（zhōng）無需再（zài）設置壓卸料功能元件以（yǐ）及配高墊板；上模座（當模具平台在上模使用時）或下模座（當模具平台（tái）在下模使用時）的厚度將減小（xiǎo）30％、50％；模具平台可以替代上

（下）模墊鐵；減（jiǎn）輕了（le）模具的重量 總體預（yù）估降低模具成本20％、40％。

（2）降低衝壓生產成本 在模具對金屬材料進行衝壓加工的過程中，金（jīn）屬材料會發生分離、移動、扭曲和塑性變形等一係列複雜的變化，為了保（bǎo）證製件的尺寸和形狀的穩定，需要足夠大的壓（yā）（卸）料力。

模具從衝壓開始到衝壓結束（shù）過程中，壓（卸）料力足夠大且變化幅度盡可能小，尤其（qí）是在模具開始衝壓時保（bǎo）持足夠大的壓（卸）料力，對於模具穩定生產非（fēi）常重要精密衝壓製件要求的尺寸（cùn）精度都很高，衝壓生產在一（yī）定的時間（jiān）段內是連續生（shēng）產的，生產的批量（liàng）大。

如果因為模具不穩定，生產的（de）製件中混有不良品，不管是選別還是廢棄，都會導致衝壓（yā）生產成本的增加，影響企業的競爭力

對家電和IT等領（lǐng）域產品來說，大量薄板製件模具的特點是模具大而衝壓力小（xiǎo），由於（yú）衝床的上滑塊比下工作台（tái）小很多導致模具不能安裝在相應（yīng）噸位的（de）衝床上，而普遍存在模具安裝在更大噸位衝床的情況。

采用了模具平台後，由於是衝壓模（mó）與（yǔ）模具平台連接，平台（tái）再（zài）與衝床滑塊連接，因此衝壓薄板的大型模具（jù）可以安裝在與衝裁力相匹配的小一級噸位衝（chōng）床上。

例如， 250t衝床上使用的模具在采用模具平台後，可以安裝在150t衝床上使用

模具平台提供（gòng）了足夠大的壓（卸）料（liào）力（lì），解決了衝壓模因卸料力不足導致的損壞和（hé）維修，提高了模（mó）具衝（chōng）壓的穩定性和的（de）生產效（xiào）率，降低了模具的維修成本，減少了不良品發生的概（gài）率，從（cóng）而（ér）降（jiàng）低衝壓生產成本。

（3） 縮短製模周期。

由於模具（jù）結構的簡化，縮短了模具設計時間（在模具平台的基礎上設計模具，對於壓卸料功能（néng）的配置隻（zhī）需考慮頂杆的位置）及減少了製造工（gōng）作量（省去了墊板、墊鐵和原模具中彈簧孔的加工），因此縮短了製模（mó）周期。

（4） 提高模具的可靠性與安全性。

如前（qián）麵所分析，由於各種因（yīn）素的限製，模具難以獲得足夠大的壓（卸）料力，因此，模具存在可靠性與（yǔ）安（ān）全跬隱患。

模（mó）具（jù）平台作為一個獨立的壓卸料功（gōng）能裝置，不受模具裏空間的限製，其（qí）功能優勢在於：一（yī）是可以布置更

傳統110T模具壓力曲線（xiàn）圖

多的壓力元（yuán）件來增大壓（卸）料力；二是壓力元件（如彈簧）可以有較大的預壓縮量，提高（gāo）初始壓力，使模具的（de）壓力曲線更平緩，如圖4所示。

是可以獲得更大的（de）壓縮行程，該項優勢對拉伸和彎曲成形尤為重要。

模具平台（tái）解決了模具工（gōng）作中卸料力不足導致（zhì）的有時不（bú）卸料（liào）的難題，提高了衝壓模的穩定性和可靠性，從根本上（shàng）解決了因模（mó）具不卸料而導致的衝（chōng）壓安（ān）全性問題。

巧）可（kě）持續性。

作為（wéi）具有互換（huàn）性和可持續性的工藝（yì）裝（zhuāng）備模具平台可以重（chóng）複性地與近似大小的不同類型的模具搭接使用，不會隨（suí）著模具的報廢而報廢。

（6）低碳環（huán）保。

由於模具平台的使用，製造模具的鋼材可以節省 20％、30％。

以2011年為例，2011年全國衝壓模消耗鋼材約172萬噸推廣使用模具平台，每年可節省鋼材 34 ·4巧1.6萬（wàn）噸。

根據《國際鋼鐵協會行動報告》，平（píng）均生產每噸鋼會排放1.9噸二（èr）氧（yǎng）化碳。

參照2010年的數據，中國噸鋼（gāng）耗能0．73噸標煤/噸鋼，耗水8噸/噸鋼。

即中國每年可節省（shěng）2弘37 · 7萬（wàn）噸標煤，275 · 2、412 · 8萬噸水以及減少65 · 4一98萬噸的碳（tàn）排放。

因此，模具平台的大規模使用可使衝壓模行業每年節省大量的優質鋼材以及（jí）彈簧和（hé）氮氣彈簧等標準件，相應地節約生產這些鋼材及標準件所消耗的原材料和能源資（zī）源，減少汙染（rǎn）和碳排放。

壓縮行程（mm） 壓縮行程（mm）

圖4傳統衝壓模壓力曲線與使（shǐ）用（yòng）模具平台後壓力曲線對比圖

110T模具平台壓力曲線圖

參考文獻

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第一作者簡介：張雲亮，男，1964年生，北京理工大學工學碩士，北京大學光華管理（lǐ）學院EMBA；工程師；從事機製（zhì）工藝、工裝、切削技術、衝壓模（mó）具技術、工程項目管理（lǐ）和經營管（guǎn）理等科研工作30餘年，多（duō）項模具技術發明專利。