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轉(zhuǎn)發(fā)自：沖模技術(shù)

作者：張云亮1，張澤浩2

l.深圳市福沃德模具有限公司（廣東深圳518000）

2 ·深圳市基石模具科技有限公司（廣東深圳518000）

再者，現(xiàn)在許多的產(chǎn)品開發(fā)周期進(jìn)一步縮短，尤其以時尚電子產(chǎn)品為代表，模具企業(yè)將面臨如何提升效率以縮短模具的設(shè)計和制造周期；第三，提高模具的可靠性、穩(wěn)定性和安全性，避免模具時常不卸料、制件尺寸波動大、模具損壞以及人員工傷事故等情況的發(fā)生。

提高沖壓制件精度和質(zhì)量穩(wěn)定性及提高模具安全性的有效方法是使模具擁有足夠大的壓（卸）料力。

增加彈簧長度和增大預(yù)壓力只能部分增大模具的壓（卸）料力，并且使模具厚度相應(yīng)增加，提高了模具成本。

氣墊（氣缸）的出現(xiàn)和應(yīng)用解決了提高下模壓（卸）料力不足的問題（這類模具通常是向上彎曲模），但它解決不了上模壓（卸）料力不足的問題（這類模具通常是沖裁模和向下彎曲模）。

氮?dú)鈴椈傻某霈F(xiàn)和應(yīng)用提高了模具的壓（卸）料力，但其缺點(diǎn)是使模具厚度進(jìn)一步增加，并且加上其本身價格昂貴，經(jīng)濟(jì)性差，使得模具成本進(jìn)一步提高。

綜上所述，沖壓模亟待解決的問題有降低模具成本，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，因此可以實施模塊化創(chuàng)新。

通過模具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，對沖壓模進(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)?ldquo;通用標(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)鈴椈傻取?/span>

通常情況下，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，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 

如圖1所示，模具平臺主要由底座、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)模具平臺在上模使用時）或工作臺（當(dāng)模具平臺在下模使用時）連接。

模具平臺與模具連接有兩種方式：一是通過模具平臺內(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，該方式模具平臺通常用于上模；二是通過模具平臺兩側(cè)的T型槽，用T型螺栓螺母將模具和模具平臺連接起來，如圖3所示，該方式模具平臺通常用于下模。

與傳統(tǒng)的模具中壓卸料功能相比，沒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）料力不足的問題。

圖1模具平臺結(jié)構(gòu)

圖2 模具平臺用于上模時

圖3 模具平臺用于下模時

在模具平臺的基礎(chǔ)上，沖壓模系統(tǒng)將創(chuàng)新為“模具平臺" +“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)置一個傳力頂桿

4模具平臺的作用（1）降低模具成本

在模具平臺的基礎(chǔ)上，沖壓模的結(jié)構(gòu)被簡化，降低了模具的制造成本和儲存成本 模具中無需再設(shè)置壓卸料功能元件以及配高墊板；上模座（當(dāng)模具平臺在上模使用時）或下模座（當(dāng)模具平臺在下模使用時）的厚度將減小30％、50％；模具平臺可以替代上

（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 在模具對金屬材料進(jìn)行沖壓加工的過程中，金屬材料會發(fā)生分離、移動、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。

模具從沖壓開始到?jīng)_壓結(jié)束過程中，壓（卸）料力足夠大且變化幅度盡可能小，尤其是在模具開始沖壓時保持足夠大的壓（卸）料力，對于模具穩(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)在一定的時間段內(nèi)是連續(xù)生產(chǎn)的，生產(chǎn)的批量大。

如果因為模具不穩(wěn)定，生產(chǎn)的制件中混有不良品，不管是選別還是廢棄，都會導(dǎo)致沖壓生產(chǎn)成本的增加，影響企業(yè)的競爭力

對家電和IT等領(lǐng)域產(chǎn)品來說，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。

采用了模具平臺后，由于是沖壓模與模具平臺連接，平臺再與沖床滑塊連接，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噸位沖床上。

例如， 250t沖床上使用的模具在采用模具平臺后，可以安裝在150t沖床上使用

模具平臺提供了足夠大的壓（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)的簡化，縮短了模具設(shè)計時間（在模具平臺的基礎(chǔ)上設(shè)計模具，對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。

模具平臺作為一個獨(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，提高初始壓力，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，該項優(yōu)勢對拉伸和彎曲成形尤為重要。

模具平臺解決了模具工作中卸料力不足導(dǎo)致的有時不卸料的難題，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)致的沖壓安全性問題。

巧）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，不會隨著模具的報廢而報廢。

（6）低碳環(huán)保。

由于模具平臺的使用，制造模具的鋼材可以節(jié)省 20％、30％。

以2011年為例，2011年全國沖壓模消耗鋼材約172萬噸推廣使用模具平臺，每年可節(jié)省鋼材 34 ·4巧1.6萬噸。

根據(jù)《國際鋼鐵協(xié)會行動報告》，平均生產(chǎn)每噸鋼會排放1.9噸二氧化碳。

參照2010年的數(shù)據(jù)，中國噸鋼耗能0．73噸標(biāo)煤/噸鋼，耗水8噸/噸鋼。

即中國每年可節(jié)省2弘37 · 7萬噸標(biāo)煤，275 · 2、412 · 8萬噸水以及減少65 · 4一98萬噸的碳排放。

因此，模具平臺的大規(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。

壓縮行程（mm） 壓縮行程（mm）

圖4傳統(tǒng)沖壓模壓力曲線與使用模具平臺后壓力曲線對比圖

110T模具平臺壓力曲線圖

參考文獻(xiàn)

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第一作者簡介：張云亮，男，1964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)、工程項目管理和經(jīng)營管理等科研工作30余年，多項模具技術(shù)發(fā)明專利。