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綜上所述，沖壓模亟待解決的問(wèn)題有降低模具成本，縮短制模周期，提高模具的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，以及如何充分利用模具的功能性元件等。

3沖壓模壓卸料功能模塊化創(chuàng)新

沖壓模的模塊化創(chuàng)新需考慮通用性、功能性、獨(dú)立性、互換性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性等幾個(gè)方面的因素。

沖壓模的壓卸料功能符合這些特征，因此可以實(shí)施模塊化創(chuàng)新。

通過(guò)模具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，對(duì)沖壓模進(jìn)行系統(tǒng)重構(gòu)。把現(xiàn)有沖壓模結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化拆分，變?yōu)椤巴ㄓ脴?biāo)準(zhǔn)化組件" “一模一樣"結(jié)構(gòu)，使“一模一樣"這部分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。

模具中提供壓（卸）料功能的彈性或壓力元件一般有彈簧、優(yōu)力膠或氮?dú)鈴椈傻?。通常情況下，壓力元件是每個(gè)模具的組成部分，且每個(gè)模具使用的壓力元件類型、數(shù)量都不相同。

將現(xiàn)有沖壓模的壓（卸）料功能元件和墊鐵配高部分分離出來(lái)，組成為一種具有互換性的、通用獨(dú)立的和可持續(xù)性的外置式?jīng)_壓模 “通用標(biāo)準(zhǔn)化組件"，將其命名為“模具平臺(tái)

如圖1所示，模具平臺(tái)主要由底座、卸料板、支撐柱、彈性或壓力元件（彈簧或氮?dú)鈴椈桑┑炔糠纸M成。

底座加工有U型安裝槽，用于和沖床滑塊（當(dāng)模具平臺(tái)在上模使用時(shí)）或工作臺(tái)（當(dāng)模具平臺(tái)在下模使用時(shí)）連接。

模具平臺(tái)與模具連接有兩種方式：一是通過(guò)模具平臺(tái)內(nèi)置的螺栓，鎖到模具模座上相應(yīng)的螺孔內(nèi)，如圖2所示，該方式模具平臺(tái)通常用于上模；二是通過(guò)模具平臺(tái)兩側(cè)的T型槽，用T型螺栓螺母將模具和模具平臺(tái)連接起來(lái)，如圖3所示，該方式模具平臺(tái)通常用于下模。

與傳統(tǒng)的模具中壓卸料功能相比，沒(méi)有了模具里空間和厚度的限制，更多的彈性和壓力元件可以被放置在模具平臺(tái)內(nèi)以增大壓（卸）料力，可以從根本上解決上模或下模壓（卸）料力不足的問(wèn)題。

在模具平臺(tái)的基礎(chǔ)上，沖壓模系統(tǒng)將創(chuàng)新為“模具平臺(tái)" “新沖壓模"。新沖壓模里不再設(shè)置壓卸料功能元件，模具的壓卸料功能由模具的卸料板和模具平臺(tái)的卸料板之間的傳力頂桿完成模具哪里需要壓（卸）料力就在哪里設(shè)置一個(gè)傳力頂桿模具平臺(tái)的作用、

（1）降低模具成本在模具平臺(tái)的基礎(chǔ)上，沖壓模的結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化，降低了模具的制造成本和儲(chǔ)存成本模具中無(wú)需再設(shè)置壓卸料功能元件以及配高墊板；

上模座（當(dāng)模具平臺(tái)在上模使用時(shí)）或下模座（當(dāng)模具平臺(tái)在下模使用時(shí)）的厚度將減小30％、50％；模具平臺(tái)可以替代上（下）模墊鐵；減輕了模具的重量總體預(yù)估降低模具成本20％、40％。

（2）降低沖壓生產(chǎn)成本在模具對(duì)金屬材料進(jìn)行沖壓加工的過(guò)程中，金屬材料會(huì)發(fā)生分離、移動(dòng)、扭曲和塑性變形等一系列復(fù)雜的變化，為了保證制件的尺寸和形狀的穩(wěn)定，需要足夠大的壓（卸）料力。

模具從沖壓開(kāi)始到?jīng)_壓結(jié)束過(guò)程中，壓（卸）料力足夠大且變化幅度盡可能小，尤其是在模具開(kāi)始沖壓時(shí)保持足夠大的壓（卸）料力，對(duì)于模具穩(wěn)定生產(chǎn)非常重要精密沖壓制件要求的尺寸精度都很高，沖壓生產(chǎn)在一定的時(shí)間段內(nèi)是連續(xù)生產(chǎn)的，生產(chǎn)的批量大。

如果因?yàn)槟＞卟环€(wěn)定，生產(chǎn)的制件中混有不良品，不管是選別還是廢棄，都會(huì)導(dǎo)致沖壓生產(chǎn)成本的增加，影響企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力

對(duì)家電和IT等領(lǐng)域產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，大量薄板制件模具的特點(diǎn)是模具大而沖壓力小，由于沖床的上滑塊比下工作臺(tái)小很多導(dǎo)致模具不能安裝在相應(yīng)噸位的沖床上，而普遍存在模具安裝在更大噸位沖床的情況。

采用了模具平臺(tái)后，由于是沖壓模與模具平臺(tái)連接，平臺(tái)再與沖床滑塊連接，因此沖壓薄板的大型模具可以安裝在與沖裁力相匹配的小一級(jí)噸位沖床上。例如， 250t沖床上使用的模具在采用模具平臺(tái)后，可以安裝在150t沖床上使用

模具平臺(tái)提供了足夠大的壓（卸）料力，解決了沖壓模因卸料力不足導(dǎo)致的損壞和維修，提高了模具沖壓的穩(wěn)定性和的生產(chǎn)效率，降低了模具的維修成本，減少了不良品發(fā)生的概率，從而降低沖壓生產(chǎn)成本。

（3） 縮短制模周期。

由于模具結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，縮短了模具設(shè)計(jì)時(shí)間（在模具平臺(tái)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)模具，對(duì)于壓卸料功能的配置只需考慮頂桿的位置）及減少了制造工作量（省去了墊板、墊鐵和原模具中彈簧孔的加工），因此縮短了制模周期。

（4） 提高模具的可靠性與安全性。

如前面所分析，由于各種因素的限制，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全跬隱患。

模具平臺(tái)作為一個(gè)獨(dú)立的壓卸料功能裝置，不受模具里空間的限制，其功能優(yōu)勢(shì)在于：一是可以布置更傳統(tǒng)110T模具壓力曲線圖

多的壓力元件來(lái)增大壓（卸）料力；二是壓力元件（如彈簧）可以有較大的預(yù)壓縮量，提高初始?jí)毫?，使模具的壓力曲線更平緩，如圖4所示。

是可以獲得更大的壓縮行程，該項(xiàng)優(yōu)勢(shì)對(duì)拉伸和彎曲成形尤為重要。

模具平臺(tái)解決了模具工作中卸料力不足導(dǎo)致的有時(shí)不卸料的難題，提高了沖壓模的穩(wěn)定性和可靠性，從根本上解決了因模具不卸料而導(dǎo)致的沖壓安全性問(wèn)題。

可持續(xù)性。

作為具有互換性和可持續(xù)性的工藝裝備模具平臺(tái)可以重復(fù)性地與近似大小的不同類型的模具搭接使用，不會(huì)隨著模具的報(bào)廢而報(bào)廢。

（6）低碳環(huán)保。

由于模具平臺(tái)的使用，制造模具的鋼材可以節(jié)省 20％、30％。以2011年為例，2011年全國(guó)沖壓模消耗鋼材約172萬(wàn)噸推廣使用模具平臺(tái)，每年可節(jié)省鋼材 34 ·4巧1.6萬(wàn)噸。根據(jù)《國(guó)際鋼鐵協(xié)會(huì)行動(dòng)報(bào)告》，平均生產(chǎn)每噸鋼會(huì)排放1.9噸二氧化碳。

參照2010年的數(shù)據(jù)，中國(guó)噸鋼耗能0．73噸標(biāo)煤/噸鋼，耗水8噸/噸鋼。即中國(guó)每年可節(jié)省2弘37 · 7萬(wàn)噸標(biāo)煤，275 · 2、412 · 8萬(wàn)噸水以及減少65 · 4一98萬(wàn)噸的碳排放。

因此，模具平臺(tái)的大規(guī)模使用可使沖壓模行業(yè)每年節(jié)省大量的優(yōu)質(zhì)鋼材以及彈簧和氮?dú)鈴椈傻葮?biāo)準(zhǔn)件，相應(yīng)地節(jié)約生產(chǎn)這些鋼材及標(biāo)準(zhǔn)件所消耗的原材料和能源資源，減少污染和碳排放。

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第一作者簡(jiǎn)介：張?jiān)屏?，男?9年生，北京理工大學(xué)工學(xué)碩士，北京大學(xué)光華管理學(xué)院EMBA；工程師；從事機(jī)制工藝、工裝、切削技術(shù)、沖壓模具技術(shù)、工程項(xiàng)目管理和經(jīng)營(yíng)管理等科研工作30余年，多項(xiàng)模具技術(shù)發(fā)明專利。

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