免責聲明：本文援引自網絡（luò）或其他媒體，與揚鍛官網無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實，對本文以及其中（zhōng）全部或者部（bù）分內容（róng）、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或（huò）承諾，請讀（dú）者僅作參考（kǎo），並請自行核實相關內容。

轉發自：衝模技術

作者：張雲（yún）亮1，張（zhāng）澤浩2

l.深圳（zhèn）市福沃德（dé）模（mó）具有限（xiàn）公司（廣東（dōng）深圳518000）

2 ·深圳市基石模具科（kē）技有限公（gōng）司（廣東深圳518000）

模具的壓卸料功能通（tōng）常由壓（卸）料板以及模（mó）具（jù）中的彈性（xìng）或壓力元件來實現（xiàn），其作（zuò）用是在衝（chōng）壓作業開始時將模（mó）具（jù）中的材料壓住，使材料在模（mó）具裏保持一個正確和相同（tóng）的位置，並且在衝壓作業過程中提供足（zú）夠大的壓（yā）料力和（hé）卸料力，最終使衝裁、成形等加工作業能順利、穩定的進行，因此模具的壓卸料功能是衝壓模至關重要、並（bìng）且（qiě）必不可少的功能模塊。

衝壓模的特點，即模具“一（yī）模一樣"，衝壓製件不同（tóng）則模具不同；各功能元件均為一對一配置，模具需要根據加工製件大小、衝壓力載荷以（yǐ）及衝床的規（guī）格等條件來進行設計。

衝壓模的壓卸（xiè）料功（gōng）能元件通常置於模具裏，這使得模具需要做到具（jù）有足夠的厚度；少量彎曲模具外（wài）掛於下模座外，均為一對一配置，不具備互換功能（néng）。

目前常用的壓卸（xiè）料功能元件都是彈性元件，如優力膠、橡膠、金屬彈簧和（hé）氮氣彈簧等，其中優（yōu）力膠、橡膠和金屬彈簧的特點在於初始（shǐ）壓力為零，壓力大小與壓縮量成（chéng）正比，為了獲得使用（yòng）時的初始壓力必須預壓彈簧長度（dù）5％％的壓縮量

由於每種彈性元件的壓（yā）縮量是一定的（de），如衝壓模中常用的重載荷彈（dàn）簧（huáng）SWB （日本MISUMI公司彈簧編號）類的有效壓縮量是彈簧長度的20％，這就意（yì）味著SWB彈簧的使用壓縮量（liàng）大約是其長度的12％、巧％，而衝壓模的使用（yòng）壓（yā）縮量通常不少於7mm，因此衝壓模使用的SWB彈簧長度通常大於50mm；氮氣彈簧是預置壓縮氮氣的單活塞（sāi）杆氣壓缸，其優（yōu）點在於初始（shǐ）壓力較大，但其長度通（tōng）常大於

80mmo這些壓卸料功能元件置於模具的上下模裏（lǐ），模具需要設計達到一定厚度才能（néng）實現，其結果模具不僅（jǐn）顯得笨重（chóng），而且浪費大量優質鋼材。

在這樣的背景之下（xià），對模（mó）具企業而言，如何在保證模具質量的前提下降低模具的成本（běn）將會是一個（gè）挑（tiāo）戰。

再者（zhě），現在許多的（de）產品開發周期進一步縮短，尤其以時尚電子產品為代表，模（mó）具企業將麵臨如何提（tí）升（shēng）效率以縮短模具的（de）設計和製造周期；第三，提高模具的可（kě）靠性、穩定性和安（ān）全性，避免模具時常不（bú）卸料、製件尺寸波動大（dà）、模具損壞以及人員工傷事故等情況的發生。

提高衝壓製件精度和（hé）質量穩（wěn）定性及提高模具安全（quán）性的有效方法是使模具擁有足夠大的壓（卸）料力（lì）。增加彈（dàn）簧（huáng）長度和增大預壓力隻能（néng）部分增大（dà）模具的壓（卸）料（liào）力，並且使模具厚度相（xiàng）應增加，提高了模具成本。

氣墊（氣缸）的出現和（hé）應（yīng）用解決了提高下模壓（yā）（卸）料力不足的問題（這類模具（jù）通常是向上彎曲模），但它（tā）解決不了上模壓（卸）料力不足的問題（這類模具通常（cháng）是衝（chōng）裁模和向下彎曲模）。

氮氣彈簧（huáng）的出（chū）現和應用提高了模具的壓（卸）料力，但其缺點是使模具厚度進一步增加，並且加上（shàng）其本（běn）身價格昂貴，經濟性差，使得模具成本進一步提高。

綜上所述，衝壓模亟（jí）待解決的問題有降低模具成本，縮短製模周期，提（tí）高模具的安全性（xìng）、可靠（kào）性和穩定（dìng）性，以及如何充分（fèn）利用模（mó）具的功能性元件（jiàn）等（děng）。

3衝壓模壓卸料功能模塊化創新

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

衝壓模的壓卸料功能符合這些特征，因此可以實施（shī）模塊化創新。

通過模具結構創新，對衝（chōng）壓模進行係統重構（gòu）。把現有衝壓模結構進（jìn）行模塊化拆分，變為“通用標準化組件" + “一模一（yī）樣（yàng）"結構，使“一模一樣"這（zhè）部分的結（jié）構（gòu）簡化。

模（mó）具中（zhōng）提供壓（卸）料功能的彈（dàn）性或壓力（lì）元件一般（bān）有彈簧、優力膠或氮氣彈簧等。

通常（cháng）情況下，壓力元件是每個模具的組成部分，且每個模具使用的壓力元件類（lèi）型、數量都不相同。

將現有衝壓模的壓（卸）料功能元件和墊鐵配高部分分離出來，組成為（wéi）一種具有互換性的、通用獨立的（de）和可持續性的外置式衝壓模 “通用標（biāo）準化組件"，將其命（mìng）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（huáng）或氮氣彈（dàn）簧）等部分組成（chéng）。底座加工有U型安裝槽，用於和衝床（chuáng）滑塊（當模具平台（tái）在上模使用時）或工作台（當模具平台在下模使用（yòng）時）連接。

模具平台與模具連接有兩種方（fāng）式：一是通過（guò）模具平台內置的（de）螺栓（shuān），鎖到模具模座上相應的螺孔內，如圖2所示，該方式（shì）模具平台通常用於上模（mó）；二是通過模具平台兩側的T型槽，用T型螺栓螺（luó）母將模（mó）具和模具平台連接起來，如圖3所示，該方式模具平台通常（cháng）用於下模。

與傳統的模具中壓卸料功能相比，沒有（yǒu）了模具裏空間和厚度的限製，更多的彈性和壓力元件可以被放置在模具平台內以增大壓（卸）料力，可以從根本上（shàng）解決上模或下（xià）模壓（卸（xiè））料力不足的問題。

圖1模具平台結構

圖2 模具平台用於（yú）上模時

圖3 模具平台用於下模時

在模具平台（tái）的基礎上，衝壓模係統將創新為“模（mó）具平台" +“新衝壓模"。新衝壓模裏不再設置壓卸料功能元（yuán）件，模具的壓卸料功能由模具的卸料板和模具平台的（de）卸料板之間（jiān）的傳（chuán）力頂杆完成模具哪裏需要壓（卸）料力就在哪裏設置一個傳力頂杆

4模具平台的作用（1）降低（dī）模具成本（běn）

在模具平（píng）台的基礎上，衝壓（yā）模的結構被簡化，降低了模具的製造成本和儲存成本 模具中無需再設置壓卸料功能元件以（yǐ）及配高墊板；上（shàng）模座（當模具（jù）平台在上模使用時）或下模座（當模具平台在下模使用時）的（de）厚（hòu）度將（jiāng）減小30％、50％；模具平台（tái）可以替代上（shàng）

（下）模墊鐵；減輕了模具的重量 總體預估降（jiàng）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（guò）程中，金屬材料會發生分離、移（yí）動、扭曲和塑性變形等（děng）一係列複雜（zá）的變化，為了保證製件的尺寸和形狀的穩定，需要足夠大的壓（卸）料力（lì）。

模具（jù）從衝壓開始到衝壓結束過程中，壓（卸）料力足夠大且變化幅度盡可能小，尤（yóu）其是在模具開始衝壓時保持足夠大的壓（卸）料力（lì），對於模具（jù）穩定（dìng）生產非常重要精密衝（chōng）壓製件要求的尺寸精（jīng）度都很高（gāo），衝壓生產在一定的時（shí）間段內是連續（xù）生產的（de），生產的批量大。

如果因為模具不穩定，生產的（de）製件中混（hún）有不良品，不管是選（xuǎn）別還是廢棄，都會導致衝（chōng）壓生（shēng）產成本的增加（jiā），影（yǐng）響（xiǎng）企業的競爭力

對家電和IT等領域產品來說，大量薄板製件模具的特點是模具大（dà）而衝壓力小，由於衝床的上滑塊比下（xià）工作台小（xiǎo）很多導致模具（jù）不能安裝在相（xiàng）應噸（dūn）位的（de）衝床上，而普（pǔ）遍存在（zài）模（mó）具安裝在更大噸位衝床的情況。

采用了模具平台後，由於是衝壓模與模具（jù）平台連接，平台再與（yǔ）衝床（chuáng）滑塊連（lián）接，因（yīn）此衝（chōng）壓薄板的大（dà）型模具可（kě）以安裝在與衝裁力相匹配的小一（yī）級噸位衝床上。

例如， 250t衝床上使用的模具在采用模具平（píng）台後，可以安（ān）裝在150t衝床上使用

模具平台提供了足夠大的壓（卸（xiè））料力，解（jiě）決了衝壓模因卸料力不足導致的損壞和維修，提高了模具（jù）衝壓的穩定性和的生產效率，降低了模具的維修成（chéng）本，減（jiǎn）少了不良品（pǐn）發生的概率，從而降低衝壓（yā）生產成本。

（3） 縮短製模周期。

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

（4） 提高模具（jù）的可靠性與安全性。

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

模具平台作為一個（gè）獨立的壓卸料功能裝置，不受模具裏空間的限製，其功能優勢在於：一（yī）是可以布置更

傳統（tǒng）110T模具壓力曲（qǔ）線圖

多的壓力元件來增大壓（卸）料力；二是壓力元（yuán）件（如彈簧）可以有（yǒu）較（jiào）大的預壓（yā）縮量，提高初始壓力，使模具的壓力曲（qǔ）線更平緩，如圖（tú）4所示；

是（shì）可以獲得更大（dà）的壓縮行程，該項優勢對拉伸和彎曲成（chéng）形尤為重要。

模具平台解決了模（mó）具（jù）工作中卸料力不足導致的有時不（bú）卸料的難題，提高了衝壓模的（de）穩定性和可靠性，從根本上解決了（le）因模具不卸料而導致（zhì）的衝壓安全性問（wèn）題。

可持續性。

作為具有互換性（xìng）和可持（chí）續性（xìng）的工藝裝備模具平（píng）台可以重複性地與近似大小的不同類型的（de）模具搭接使用，不會隨著模具的報廢而報（bào）廢。

（6）低碳環保（bǎo）。

由於模具平台的（de）使用，製造模具的鋼材可（kě）以節省 20％、30％。以2011年為例，2011年全國衝（chōng）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1.6萬噸。

根據《國際鋼鐵協會行動（dòng）報告》，平均生產每噸（dūn）鋼會排放1.9噸二氧化碳。參照2010年的數據，中國（guó）噸鋼耗能0．73噸標煤/噸鋼，耗水8噸/噸鋼。

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

因此，模具平台的大規（guī）模使用可使衝壓模行業每年節省大量的（de）優質鋼（gāng）材以及彈（dàn）簧和氮氣彈簧等標準件，相應地節（jiē）約生產這些鋼材及標準件所消耗的原材料和能源資（zī）源，減少汙染和碳（tàn）排（pái）放。

壓縮行程（mm） 壓（yā）縮行程（mm）

圖4傳統衝壓模壓力曲線與使（shǐ）用模具（jù）平台後壓力曲線（xiàn）對比圖

110T模具平台壓力（lì）曲線圖

參考文獻

[刂 張（zhāng）雲亮，張澤浩·論衝壓模的可持續發展[J]模具製造，2014，

（6）：1一（yī）5

罔 趙孟棟（dòng）．冷（lěng）衝模設計[M] ·北京：機械工業出版社，2008·

卩] 曾霞文（wén）·衝壓工藝及模（mó）具設計[M] ·北京：北京理工大（dà）學出版社，201L

[4] 中國機械工業年鑒（jiàn）編輯（jí）委員會，中國模具工業協會中國模具工業年鑒2012[M]，北京：機械工業出版社，2012·

第一作者簡（jiǎn）介：張雲亮，男，19年生，北京理工大學工學碩士，北京大學（xué）光華管理學院EMBA；工程（chéng）師；從事機製工藝、工裝（zhuāng）、切削技術、衝壓模具技（jì）術、工程項目（mù）管理和經營管理（lǐ）等科研工作（zuò）30餘年，多項模具技術發明專利。

（收稿日（rì）期：2014一06一25）0