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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新

沖壓模的模塊化創新需考慮通用性、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新。

通過模具結構創新，對沖壓模進行系統重構。把現有沖壓模結構進行模塊化拆分，變為“通用標準化組件" “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、優力膠或氮氣彈簧等。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、數量都不相同。

將現有沖壓模的壓（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、通用獨立的和可持續性的外置式沖壓模 “通用標準化組件"，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（彈簧或氮氣彈簧）等部分組成。

底座加工有U型安裝槽，用于和沖床滑塊（當模具平臺在上模使用時）或工作臺（當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置的螺栓，鎖到模具模座上相應的螺孔內，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以增大壓（卸）料力，可以從根本上解決上?；蛳履海ㄐ叮┝狭Σ蛔愕膯栴}。

在模具平臺的基礎上，沖壓模系統將創新為“模具平臺" “新沖壓模"。新沖壓模里不再設置壓卸料功能元件，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）料力就在哪里設置一個傳力頂桿模具平臺的作用、

（1）降低模具成本在模具平臺的基礎上，沖壓模的結構被簡化，降低了模具的制造成本和儲存成本模具中無需再設置壓卸料功能元件以及配高墊板；

上模座（當模具平臺在上模使用時）或下模座（當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估降低模具成本20％、40％。

（2）降低沖壓生產成本在模具對金屬材料進行沖壓加工的過程中，金屬材料會發生分離、移動、扭曲和塑性變形等一系列復雜的變化，為了保證制件的尺寸和形狀的穩定，需要足夠大的壓（卸）料力。

模具從沖壓開始到沖壓結束過程中，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，對于模具穩定生產非常重要精密沖壓制件要求的尺寸精度都很高，沖壓生產在一定的時間段內是連續生產的，生產的批量大。

如果因為模具不穩定，生產的制件中混有不良品，不管是選別還是廢棄，都會導致沖壓生產成本的增加，影響企業的競爭力

對家電和IT等領域產品來說，大量薄板制件模具的特點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致模具不能安裝在相應噸位的沖床上，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致的損壞和維修，提高了模具沖壓的穩定性和的生產效率，降低了模具的維修成本，減少了不良品發生的概率，從而降低沖壓生產成本。

（3） 縮短制模周期。

由于模具結構的簡化，縮短了模具設計時間（在模具平臺的基礎上設計模具，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立的壓卸料功能裝置，不受模具里空間的限制，其功能優勢在于：一是可以布置更傳統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致的有時不卸料的難題，提高了沖壓模的穩定性和可靠性，從根本上解決了因模具不卸料而導致的沖壓安全性問題。

可持續性。

作為具有互換性和可持續性的工藝裝備模具平臺可以重復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）低碳環保。

由于模具平臺的使用，制造模具的鋼材可以節省 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，每年可節省鋼材 34 ·4巧1.6萬噸。根據《國際鋼鐵協會行動報告》，平均生產每噸鋼會排放1.9噸二氧化碳。

參照2010年的數據，中國噸鋼耗能0．73噸標煤/噸鋼，耗水8噸/噸鋼。即中國每年可節省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，模具平臺的大規模使用可使沖壓模行業每年節省大量的優質鋼材以及彈簧和氮氣彈簧等標準件，相應地節約生產這些鋼材及標準件所消耗的原材料和能源資源，減少污染和碳排放。

參考文獻

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[4] 中國機械工業年鑒編輯委員會，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·

第一作者簡介：張云亮，男，19年生，北京理工大學工學碩士，北京大學光華管理學院EMBA；工程師；從事機制工藝、工裝、切削技術、沖壓模具技術、工程項目管理和經營管理等科研工作30余年，多項模具技術發明專利。

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