从1989年说起

第二十一篇：突发奇想  一石激起千层浪  

在一次聚会上，认识了企业家高先生，听朋友讲，这位神秘的高先生正在生产一个“秘密产品”。听说这个产品做起来难度很高，但是订单无限，利润狂高。这个家伙很鬼，他从来也不让别人看他的工厂。但是我的一个最大的“毛病”，就是对“神秘”的事情，一定要问到个底。于是厚着脸皮与高先生套起近乎来。天南海北地扯了半天，得到的唯一情报是：这个产品是用高速冲床冲出来的，而且产品很小，要用放大镜才能看清楚。

后来才知道，高先生与我在江苏大学的同学老戴是非常要好的朋友，于是我就托老戴向高先生“介绍”了我的情况，特别是我的模具方面的很多发明创造的“故事”（肯定吹得神乎其神）。过了没几天，高先生就打电话给我，热情地邀请我参观他的工厂。

高先生希望我帮他想想办法，能否减少不良品和提高产量。我仔细地看了生产的全过程，这个产品很特殊，是个薄薄的圆片，直径才1.35毫米，厚度0.05毫米。材料是银铅合金。听说是发光二极管里供焊接用的触点。需要量特别大。按常规的冲裁方法是难以做好的，因为这么薄的材料，冲头和凹模之间的间隙非常难控制。（上下模的单边间隙一般是片料的5%~10%，否则会产生毛刺,使得产品粘在一起）他们现在采用的是“聚氨酯”法，直接用聚氨酯做下模。产品倒是做的很好，周边非常光滑，很漂亮。看来高先生也是个不简单的人物，能够将要求这么高的东西做到如此地步，肯定化了不少的心血。

问题是“聚氨酯”法做出来的产品不能够向下落，产品又非常小，收集起来非常麻烦，操作的工人动作稍微慢一点点，做好的产品就会被第二次冲下的冲头压坏，产生次品，最要命的是，要花大量的劳动力将这些次品挑出来，否则客户拒收。这个工作量超过了总用工量的50%。算起来做这个产品利润很高，但是人工费的比例太高了。高先生这次是专程请我帮他诊断诊断，看看能否解决这个问题。据高先生讲，他们已经请了很多很多高手来看过了，也改进了很多，但是总不能根本解决问题，假如这个问题解决了，生产规模可以5倍10倍地扩大。订单是根本没有问题的，虽然现在是全球金融危机，但是国外的订单一点也没有减少。

我在车间里呆了大概有4个小时，基本上搞清楚了目前产品生产的全过程。产品冲压的原理如下图：




高先生反映的情况完全是准确的，产品冲起来很快，20台小型的高速冲床一字排开，24小时不停地冲，每台冲床每天的产量是以千万计算的，可惜的是有相当一部分产品被第二次的动作冲坏。他们现在采取的方法是在皮带上涮水，将产品带到旁边来再用刀片刮下来，但是还是有约5%的产品被冲坏，麻烦的是将这些被冲坏的产品挑出来的过程是非常的使人头痛，必须好多人用放大镜和镊子，细心地挑选，难怪高先生要头痛了。

另外一个原因不知道高先生想过没有，由于冲针的直径是1.35毫米，刚性比较差，后面的固定部分必须加粗（行业内称为双托型），否则冲模不能正常工作，这就带来了一个大大的问题，必然冲针之间的距离比较大（目前是3毫米），因此片材的浪费比较大，由于银铅合金比较贵，材料利用率低，当然相应的利润就会低。

“喂，高先生，冲针能否排密一点啊？”我试探着问：“我都想啊，试过多次了，就是经常断冲针”高先生回答道：“间隔3毫米已经是最小的了，假如想到办法，缩小间隔，冲针又不断，那真是天上掉馅饼了，那些废料可都是银子啊”。

趁着和高先生闲聊，我脑子里渐渐有了一个方案。回来后经过几天的思考和反复“捣鼓”，最后拿出了一个“惊世骇俗”方案，我自己给起的名称是：《超薄片料滚压式落料模具》。基本原理如下图：






    模具（好像已经超越模具的常规概念了）的总体结构原理如下图：



  

    经过多次的试验和改进，终于达到了理想状态，结果是惊人的。改进后的模具（本身带动力和调速机构，不用冲床了），每台每天的产量是2.07亿个，等于原来20台冲床的每天总产量。根本就没有次品，挑选次品的工作也成为了历史。（这才是最重要的）高先生的高兴劲是可想而知了。

     我本来也是非常的高兴，因为这个方案是带有“叛逆”性的发明，前后的效果之比较是“前无古人后无来者”的。我自己也在佩服自己的“胆大妄为”，可是，事情并不是如我想象的那么美好。

原来高先生的工厂原来一共用了100多个工人，经过这样一改进，产量翻了10翻，而且高先生还想进一步扩大生产规模，以垄断欧美市场，但是所有的工作8个人就全部搞定了。多出来的工人怎么办？

我是搞技术的，那些工人就业的事情让高先生自己想办法吧。下面我来讲讲这套模具（或者称为装置）的技术要点吧。

整套机构的原理是非常简单的，示意图一看就明白，其中有二个重要的问题，第一是刀辊和聚氨酯皮带的线速度要尽量一致。否则产品的几何尺寸会有一点点误差，聚氨酯皮带的表面时间久了会起毛。

刀辊的制造方法有二种，第一种是“种”的方法，将直径和产品直径一致的冲针“种”在刀辊上。先在用经过调质的45号钢做的刀辊体上钻出直径1.35的孔（先在别的铁板上试一下，必须紧配），深度为6毫米，孔的位置是经过精密计算过的。再将买来的冲针切成长度7毫米，然后将7毫米长的冲针的一头的3毫米部分磨成单边10度的锥度。然后将所有的冲针全部紧打下去，再整体用外圆磨床磨到预定的尺寸。如下图：

  

刀辊的第二种做法是用“片”组合起来的，加工比较麻烦，但是它的优点是局部损坏了可以灵活更换，不必整个刀辊更换。冲头是用精密火花机加工出来的。如下图：