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轉發自：衝模技術

作者（zhě）：張雲亮1，張（zhāng）澤（zé）浩（hào）2

l.深圳（zhèn）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（kē）技（jì）有限公司（廣東深圳518000）

〖摘要〗在（zài）衝壓模可（kě）持續發（fā）展的（de）基礎上，分析了衝壓模的特點以及（jí）存（cún）在的問題，探討了衝壓模模塊化創新的可能性（xìng），提出了一種具有互換（huàn）性、通用性和可持續性（xìng）的（de）模具壓卸料（liào）裝置一（yī）模具平台（tái）。

模具平台（tái）的（de）創新與應用可以降低衝壓模的製造成本和生產成本，縮短製模（mó）周期，提升模具的可靠性與安全性以（yǐ）及實現低碳環（huán）保的（de）目的等。

關鍵詞：壓（yā）卸料功能；模塊化；模具平台；成本；效率中圖（tú）分類號：TG385，2 文獻標識碼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的不斷提高和社會科技的進步，產品的升級換代越發頻繁，相關企業為（wéi）了在激烈的市場競爭中搶得先機，不斷追求縮短新產品的開發周期。

許多機電（diàn）產（chǎn）品單個機種的生產壽命已從（cóng）20世紀80、90年代的百萬台（tái）以上，如CD機（jī）、 VCD機、DVD機和電（diàn）視機（jī）等家電產品，降（jiàng）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）會頻繁更新換代。

新產品量產導人周期(leadtime）也（yě）由以前（qián）的3、6個月縮短至現在的1、2個月。

按照國（guó）際慣例，停止（zhǐ）生產的機（jī）電產品，其模具需要妥善保存5、7年，以（yǐ）備偶爾生產少量維修配件之需，因（yīn）此，除了模具廢棄數量逐年增加以外，近十多年來相關工廠儲存了大量（liàng）已（yǐ）停產的模具。

由於缺少互換性通用（yòng）模塊，模具廢棄（qì）則意味（wèi）著模具（jù）整（zhěng）體廢棄，而模具（jù）的許多功能性元件和模塊仍處於較（jiào）完好（hǎo）狀態，造成資源浪費十（shí）分嚴重。

伴隨著全球範圍低碳經濟和節能環保的（de）要求日趨（qū）強烈（liè），模具（jù）行業麵臨著可持續發展的需求

因此，模塊化創新是衝壓模可持續發展創新體係的重要創新路徑。

“模具模塊化（huà）就是（shì）將模具從功能、易損更換和可重複使用等方麵對模具（jù）進行拆（chāi）分和組合，具有提高模具製造效率、便於（yú）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（hù）換性、通用性（xìng）和可持續性的模具壓卸料裝置。

2衝壓模的特（tè）點及存在問題分析

衝壓加（jiā）工一般是（shì）在常溫下，利用壓力機（jī）的壓力，通過衝壓模（mó）對各種不同規格尺（chǐ）寸的材料進行衝裁和成形加工，製成所需要尺寸和形（xíng）狀的製件。

衝壓模一般山（shān）凸凹模、壓（yā）（卸）料板、墊板、固定板、模座、墊鐵、導柱及壓卸（xiè）料功（gōng）能元件等構成。

模具的壓卸料功能通常由壓（卸）料板以及模（mó）具中的彈性或壓力元件來實（shí）現，其作用是在衝壓作業開始（shǐ）時將模具（jù）中的（de）材料壓住，使材料在模具裏保持一個（gè）正確和相同的位置，並且在衝壓作業（yè）過程中（zhōng）提（tí）供足夠大的壓料力和卸（xiè）料力，最終使衝裁、成形等加工作業能順利、穩（wěn）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（shǎo）的功能模塊（kuài）。

衝壓模的特點，即模（mó）具“一模一（yī）樣"，衝壓製件不同則模具不同；各功能元件均為一對（duì）一配置，模（mó）具（jù）需要根據加工製件大小、衝壓力載荷以及衝床的規格等條件來進行設計（jì）。

衝壓模的壓卸料功能元件（jiàn）通常（cháng）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（guà）於下模座外，均為一對一配置，不具備互換功能。

目前常用的壓卸（xiè）料功能元件都是彈性元件，如優（yōu）力膠、橡膠、金屬彈簧和氮氣彈簧（huáng）等，其中優力膠、橡膠（jiāo）和金屬彈（dàn）簧的特點在於初始壓力為零，壓力大（dà）小（xiǎo）與壓縮量成（chéng）正比，為了（le）獲得使（shǐ）用時的（de）初始（shǐ）壓（yā）力（lì）必須預（yù）壓彈簧長度5％％的壓縮量（liàng）

由於每種彈性元件的壓縮量是一定的，如衝壓模中（zhōng）常用的重載荷彈簧SWB （日本MISUMI公司彈簧編號）類的有效壓縮量是彈簧長（zhǎng）度的20％，這就意味著SWB彈簧（huáng）的使用壓（yā）縮量大約是其長度的12％、巧％，而衝壓（yā）模的（de）使用壓縮量（liàng）通常不少於7mm，因此衝壓模使用的SWB彈簧長度通常大於（yú）50mm；氮氣彈簧是（shì）預置壓（yā）縮氮氣（qì）的單活塞杆（gǎn）氣壓缸，其優點在於初始壓力較大，但其長度（dù）通（tōng）常大於

80mmo這些壓卸（xiè）料功能元件（jiàn）置於模具的上（shàng）下（xià）模裏，模具需要設計達到一（yī）定厚度才能實現，其結果模具不（bú）僅顯（xiǎn）得笨重，而且浪費大量優質鋼材。

在這樣的背景之下，對模具企業而（ér）言，如何在保證模具（jù）質（zhì）量的前提下降低模具的成本將會（huì）是一個挑（tiāo）戰。

再者，現在許多的產品開發周期進一步縮短，尤其以時尚電子產品為代表，模具企業將麵臨如何提升效率以縮短模（mó）具的設計和製造周（zhōu）期；第三，提高模具（jù）的（de）可（kě）靠性、穩定性和安全性（xìng），避免模具時常不卸料、製件尺寸波（bō）動（dòng）大、模具損壞以及（jí）人員工傷事故等情況的發生。

提高衝壓製件精度和質量穩定性（xìng）及提高模具（jù）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壓力隻能部分增大模具的壓（卸（xiè））料力，並且使模具（jù）厚度相應增加，提高了模具成本。

氣墊（氣缸）的出現和應用（yòng）解決了提高下模壓（卸）料力不足（zú）的問題（這類模具通常是向上（shàng）彎曲模），但它解（jiě）決不了上模壓（yā）（卸）料力不足的問題（這（zhè）類模具通常是衝裁模和向下彎曲模）。

氮氣彈簧的出現和應用（yòng）提（tí）高了模具的壓（卸）料力（lì），但其缺點是（shì）使模具厚度進（jìn）一步增加，並且加上其本身價格昂（áng）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（jiě）決的問題有降低模具成本（běn），縮短製模周（zhōu）期，提高（gāo）模具的安全性、可靠性（xìng）和穩定性（xìng），以及如何（hé）充分利用模具的功能（néng）性元件等。

3衝壓模壓卸（xiè）料功能模塊化（huà）創新（xīn）

衝壓模的模塊化創新需考（kǎo）慮通用性、功能性（xìng）、獨立性、互（hù）換性、安全性、經濟性和可持續性等幾個（gè）方麵的（de）因素。

衝壓模的（de）壓卸料功能（néng）符合這些特征，因此可以實施模塊化創新。

通過模具結構創新，對衝壓模進行係統重構。把現有衝壓模結（jié）構進行模塊化（huà）拆分，變為“通用標準化組件（jiàn）" + “一模（mó）一樣"結構，使“一模一樣"這部（bù）分的結構簡化。

模（mó）具中提供壓（卸）料功（gōng）能的彈性或壓力元件一般有彈簧（huáng）、優力膠或氮氣彈簧等。

通（tōng）常情（qíng）況下，壓力元件是每個模具的組成部分，且每個模具（jù）使用的壓力元件類型（xíng）、數量（liàng）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，組成為一種具有互換性的、通用獨立的和可持續性的外置式衝壓模 “通用標準化組件"，將其（qí）命名為“模具（jù）平台 

如（rú）圖（tú）1所示，模具平台主（zhǔ）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（chéng）。底座加工（gōng）有U型（xíng）安裝槽，用於和衝床滑塊（當模具平（píng）台在上模使用（yòng）時）或工作台（當模（mó）具平台在下模使用時）連接。

模具（jù）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（shuān），鎖到模具模座上（shàng）相應的螺孔內，如圖2所示，該方式模具平台通常用於（yú）上模；二是通過模具平（píng）台兩側的T型槽，用T型螺栓（shuān）螺母將模具和模具平台連接起來，如圖3所示，該方式模具平台通常用於下模。

與傳統的模具（jù）中壓卸料功能相比，沒有了模具裏空間和（hé）厚度的限製，更（gèng）多的彈性和壓力元件可以（yǐ）被放置在模具平台內以（yǐ）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模具平台結構

圖2 模具平台用於上模時

圖3 模具平台用於下模時

在模具平台的基礎上，衝壓模係統將創新為“模具平台" +“新衝壓模"。新衝壓模裏不再設置壓卸料功能元件，模具的壓卸料功能（néng）由模具的卸料板和模具平台的卸料板之間的傳力頂杆完成模具哪（nǎ）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（1）降低模具成本

在模具平台的基（jī）礎上，衝壓模的（de）結構被簡（jiǎn）化，降低了（le）模具的製（zhì）造成（chéng）本和（hé）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（當模具平台在上（shàng）模使用時）或下模座（當模具平台在下模使用時）的厚度將減小30％、50％；模具平台可以替代上

（下）模墊鐵；減輕了模具的重量（liàng） 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（duì）金屬材料進行衝壓加工的過程中，金屬（shǔ）材料會發生分離、移動、扭曲和塑性變（biàn）形等一係列複（fù）雜的變化，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。

模具從（cóng）衝壓開（kāi）始到衝壓結（jié）束過程中，壓（卸）料力足夠大且變化幅度盡可能（néng）小（xiǎo），尤其是在模具開始衝壓時保持足夠大的壓（卸）料（liào）力，對（duì）於模具穩（wěn）定生產非（fēi）常重（chóng）要精密衝壓製件要求的尺（chǐ）寸（cùn）精度都很高，衝壓生產（chǎn）在一定的時間段（duàn）內是連續生產的，生產的批量大。

如果因為模具不穩定，生產（chǎn）的製件中混有不良品，不管是（shì）選別（bié）還是廢棄，都會（huì）導致（zhì）衝