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轉發自：衝模技術

作者：張雲亮1，張澤浩2

l.深圳市福沃（wò）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（gōng）司（廣東深圳518000）

〖摘要（yào）〗在衝壓模可持續發展的基礎上，分析了（le）衝壓模的特點（diǎn）以及存在的問題，探討了衝壓模模塊化創新的可（kě）能性，提出（chū）了一種具有互換性、通用性和可持續性的模具壓（yā）卸料裝置（zhì）一模具平台。模具平台的創新與應用可以降（jiàng）低衝壓模的製造成本和生產（chǎn）成（chéng）本，縮短製模周期，提（tí）升模具的可（kě）靠性與安全性以及實現（xiàn）低碳環保（bǎo）的（de）目的等。關鍵詞：壓卸料功能；模塊化；模具平台；成本；效率中（zhōng）圖分類號：TG385，2 文獻標識碼（mǎ）2B

Die Platform of Stamping Die Modular Innovation

（Abstract〗This paper on the basis of the sustainable development of stamping die, stamping die are analyzed and the characteristics Of existing problems, and probes into the possibility Of stamping die modular innovation, this paper proposes a interchangeable, versatility and sustainability Of die mold pressure discharging device一die platform.Innovation and application of die platform can reduce the stamping die manufacturing cost and production cost, shorten the die cycle, improve the reliability and security Of the die, and achieve the goal of low carbon enuronmental protection, etc.

Key words: pressure unloading function, modular; die platform cost; efficiency

1引言

隨著人們對物質生活水平需求（qiú）的不斷提高和社會科技的進步，產品的升（shēng）級（jí）換代越發頻繁，相關企業為了在激烈（liè）的市場競爭中搶得先機，不斷追求縮短新產品（pǐn）的開發周期。許多機電產（chǎn）品單個（gè）機種的生產壽命已（yǐ）從20世紀80、90年代（dài）的百萬（wàn）台以（yǐ）上，如（rú）CD機（jī）、 VCD機、DVD機和電視機等家電產品，降低到現在的幾萬台甚至幾千台，相應地製造產品的模具也（yě）會頻繁（fán）更新換代。

新產品量產導人周期(leadtime）也由以前的3、6個月縮短至（zhì）現（xiàn）在的1、2個月。按照國際慣例，停止生產的機電產品，其模（mó）具需要妥善保存5、7年，以備偶爾生產少量維修（xiū）配件之（zhī）需，因此，除了模具（jù）廢棄數量逐年增加以外，近十多年來相關工廠儲存了大量已停產（chǎn）的模具。

由於缺少互換性通用模塊，模具廢（fèi）棄則意味著模具整體廢棄，而（ér）模（mó）具的（de）許多功能性元件和模塊仍處於較完好狀態，造成資（zī）源浪費十分嚴重。

伴隨著全球範圍低碳經濟和（hé）節能環保的要求日趨強（qiáng）烈（liè），模具行業麵臨著可持續發展的需求

因此，模塊化（huà）創新是衝壓模（mó）可持續發展創新體係的重要創新路徑。

“模（mó）具模塊（kuài）化就是將模具從功能、易損更換和可重複使用等方麵對模具進行拆分（fèn）和組合，具有提高模具（jù）製造效（xiào）率、便於模具維護、節省模具材料和降低模具成本等優占"

本文討論衝壓模模塊化創新（xīn）之模具平台 種模塊化、具有互換性、通用性和可持續性的模具（jù）壓卸料裝（zhuāng）置。

2衝壓模的特點及存在問題分（fèn）析

衝壓（yā）加工一般是（shì）在（zài）常溫下，利用壓力機的壓（yā）力，通過（guò）衝壓模對（duì）各種不同規格尺寸的材料進行衝（chōng）裁（cái）和成形加工，製成所需要尺寸（cùn）和形狀（zhuàng）的製件。

衝壓模一般山凸（tū）凹模、壓（卸）料板、墊板、固定板、模（mó）座、墊鐵（tiě）、導柱及壓卸料（liào）功能元件等構（gòu）成。

模具的壓卸料功（gōng）能通常由壓（卸）料板以及模具中的彈性或（huò）壓力（lì）元件來（lái）實現，其作用是在衝壓作（zuò）業開始時將模具中的材料壓住（zhù），使材料（liào）在模具裏保持一個正確和相同的位置，並且在衝壓作業過程中提供足夠大的壓料（liào）力和卸（xiè）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、並且必不可少的功能模塊。

衝壓模的（de）特點，即模具“一模一樣（yàng）"，衝壓製件不同則模具不同；各（gè）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（zǎi）荷（hé）以及衝（chōng）床的規格等（děng）條件來進行設（shè）計。

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

目（mù）前常（cháng）用的壓（yā）卸料（liào）功能元（yuán）件都是彈性元件，如優力膠、橡膠、金屬彈簧和氮氣彈簧等，其中優力膠、橡膠和金屬彈（dàn）簧的特點在（zài）於初始壓力為零，壓力（lì）大小與壓縮量成（chéng）正比，為了獲得使用時的初始壓力必須預壓彈簧長度5％％的壓縮量，由於每種彈性元件（jiàn）的（de）壓縮量是一定的，如衝壓模中常用的重載荷彈簧SWB （日本MISUMI公司彈簧編號（hào））類的有效壓縮量是彈簧長度的20％，這就意味著SWB彈簧的使用壓縮量大約是其長度的12％、巧％，而衝壓模的使用壓縮量通常不少於7mm，因此衝（chōng）壓模使（shǐ）用的SWB彈簧長度通常大於（yú）50mm；氮氣彈（dàn）簧是（shì）預置壓縮氮氣的單活塞（sāi）杆（gǎn）氣壓缸，其優點在於初始壓力較大，但（dàn）其長度（dù）通常（cháng）大於

80mmo這些（xiē）壓卸料（liào）功能元（yuán）件置於模具的上下模裏，模具需要設計達到一定（dìng）厚度才能實現，其結（jié）果模具不僅顯得笨重，而且浪費大量優質鋼材。

在這樣的（de）背景之下，對模具企業而（ér）言，如何在保證模具質量的前（qián）提下降低模具的成本將會是一個挑戰。

再者，現在許多的（de）產（chǎn）品（pǐn）開發周期進一（yī）步縮短，尤其以時尚電子產（chǎn）品為代表，模具企業將麵臨（lín）如何提（tí）升效率以縮短模具的設計和製造周期；第三，提高模具的（de）可靠性、穩定性和安全性，避免模具（jù）時常不（bú）卸料、製件尺寸波（bō）動大、模具損壞以及人員（yuán）工傷事故等情況的發生。

提高衝壓製件精度和質量穩（wěn）定（dìng）性及提（tí）高模具安全性的有效方法是（shì）使模具擁有（yǒu）足夠大（dà）的壓（卸）料力。

增加彈（dàn）簧長度和增大預壓力隻能部分增大模具的壓（卸）料力，並且使模具厚度（dù）相應增加，提高了模具成本。

氣墊（氣缸（gāng））的出現和應（yīng）用（yòng）解決了提高下模壓（卸）料力不足的問題（這類模具通常（cháng）是向（xiàng）上彎曲模），但它解決不了上（shàng）模壓（卸）料（liào）力不足的問題（這類模具通常是衝裁模和向下彎曲（qǔ）模）。

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

綜上所述，衝壓模亟待解決的問題有（yǒu）降低模具成本，縮短製模周期，提高模具的（de）安全性、可靠性和穩定性，以及如何充分利用模具的功能性元件等。

3衝壓模壓卸料功能模（mó）塊化創新

衝（chōng）壓（yā）模的模塊化創新需考慮通（tōng）用性、功能性、獨立性、互換性、安全性、經濟性和可持續性等幾個方麵的因（yīn）素。

衝壓（yā）模的壓卸料功能符合這（zhè）些特征，因此可以實施模塊化創新。

通過模具結（jié）構創新，對衝壓模進行係統重構。

把現有衝（chōng）壓模結構進行模塊化拆分，變為“通用（yòng）標準化（huà）組件" + “一模一樣"結構，使“一模一樣"這部分的結構簡化。

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）力膠或氮氣彈簧等。

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

將現有衝壓模的壓（yā）（卸）料功能元件和墊鐵配高部分分離出來，組（zǔ）成為一種（zhǒng）具有互換性的、通用（yòng）獨立的和可持續性的外置式衝壓模（mó） “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（zhī）撐柱、彈性或壓力元件（jiàn）（彈簧或氮氣彈簧（huáng））等部分組成。

底座加工有U型安裝槽（cáo），用於和衝（chōng）床滑塊（kuài）（當模具平台在上模使用時）或工（gōng）作台（當模具平台在下模使用時）連接。

模具平台與（yǔ）模具連接有兩種方式：一是（shì）通過模（mó）具平台（tái）內置的螺（luó）栓，鎖到模具模（mó）座上相應的螺孔內（nèi），如（rú）圖2所示，該方式模具平台通常用於上模；二（èr）是通過模具平台兩側的T型槽，用T型（xíng）螺栓（shuān）螺母將模具（jù）和模具平台連接起來，如（rú）圖3所示，該方式模具平台通常用於下模。

與傳統的模具中壓卸料（liào）功能相（xiàng）比（bǐ），沒有了模具裏空間（jiān）和厚度（dù）的限製，更多的彈（dàn）性和壓（yā）力（lì）元件（jiàn）可以被放置在（zài）模具平台內以增大壓（卸）料力，可以從根本（běn）上解決上模或下模壓（卸）料力（lì）不（bú）足的問題。

圖1模具平台結構

圖2 模具平台用於上模時

圖3 模（mó）具平台（tái）用於下模時（shí）

在模（mó）具平台的基礎上，衝壓模係統將（jiāng）創（chuàng）新為“模（mó）具平台" +“新衝壓模"。

新（xīn）衝壓模裏不再設置壓卸料功（gōng）能元（yuán）件（jiàn），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（mó）具（jù）哪裏（lǐ）需要壓（卸）料力就在哪裏設置一個傳力頂（dǐng）杆

4模具平台的作用（yòng）（1）降低模具成本

在模具平台的基礎上，衝壓模的結構被簡化，降低了模具的製造成本和儲存成本（běn） 模具中無需（xū）再設（shè）置壓卸料功能元件以及配高墊板；上模座（當模具平台在上模使用（yòng）時）或下模座（當（dāng）模具平台在下模使（shǐ）用時）的厚度將減（jiǎn）小30％、50％；模具平台可以替代上

（下）模墊鐵；減輕了模具的重量 總（zǒng）體預估降低模具成本20％、40％。

（2）降低衝壓生產成本 在模具對金屬材料進行（háng）衝壓加工的過程中，金屬材料會發生分離、移（yí）動、扭曲和塑（sù）性（xìng）變（biàn）形等一係列複雜（zá）的變化，為了保證（zhèng）製件的尺寸和形狀的穩定，需（xū）要足夠大的壓（卸）料力。

模具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（néng）小，尤其是在模具開始衝壓時保持足夠（gòu）大的壓（卸）料力，對（duì）於模具穩定生產非常重要精密衝壓（yā）製件要求的尺寸精度都很高，衝壓生產在一定的時間（jiān）段內（nèi）是連（lián）續生產的，生產的批量大。