文/嘉亨家化股份有限公司 許聰艷，陳欽江

引言

為了從實質(zhì)上解決鉸牙芯軸一直以來易損傷的問題，從而有效地提高模具和產(chǎn)品質(zhì)量，就必須通過模具結構設計上的持續(xù)創(chuàng)新，才能有效避免傳統(tǒng)模具結構帶來的弊??！如何避免傳統(tǒng)設計等帶來的老毛病，是需要模具設計者從根本上提高創(chuàng)新設計意識，況且勇于創(chuàng)新的精神在全球工業(yè)已然普及，所以專業(yè)可靠的模具設計與制造精度[1]，才是日化塑包工業(yè)發(fā)展的重要保障。然而，因為傳統(tǒng)模具設計思想深度和創(chuàng)新意識水平的局限，盡管現(xiàn)今加工設備和精度已經(jīng)大大提高，但是我國在塑料模設計水平和制造技術上，與發(fā)達國家和地區(qū)的差距依然很大[2]，問題依然長期存在，由此引起的綜合成本仍然居高不下。

一、日化塑包內(nèi)螺紋蓋注塑模具技術及設計人員現(xiàn)狀

（一）模具設計與制造現(xiàn)狀，持續(xù)技術創(chuàng)新匱乏（器---模具設計與制造問題）

在我國現(xiàn)有的大多數(shù)日化塑包注塑模具制造商，對于帶螺紋制品脫模機構基本上三種主要技術結構[3]：一是強制脫螺紋，即采用三板模結構，產(chǎn)品脫模時推板強制機械頂出蓋螺紋。模具制造簡單快捷，成本低，但產(chǎn)品的內(nèi)螺紋因強脫時，不定性綜合塑性變形，內(nèi)螺紋深度和形狀會因此而變形，從而影響產(chǎn)品整體外觀和功能，即與瓶口外螺紋配合精度差，引起螺紋相互旋合功能不穩(wěn)定，如滑牙、開合扭矩大小不均等日常問題，此類結構主要應用于普通功能要求的產(chǎn)品包裝；二是蓋螺紋內(nèi)部為局部等分的斷牙，產(chǎn)品脫模時通過蓋型芯內(nèi)部的八字型斜頂件頂出，同步向蓋中心橫向抽芯，完成蓋內(nèi)部螺紋成型，但因蓋內(nèi)內(nèi)縮式斜滑塊活動空間占用[4]，而難于布置充足合理的模具冷切水路，所以產(chǎn)品蓋整體易變形且內(nèi)殘留合模線，模具制造和產(chǎn)品生產(chǎn)周期也會加長，模具結構和加工精度要求也高，整體性價比并非合理，此類結構主要應用于外觀要求不高的產(chǎn)品包裝；三是采用傳統(tǒng)的齒輪組帶動鉸牙芯軸自轉鉸牙旋出，同步止轉（芯套）推板機械頂出蓋，使塑件脫出螺紋[5]，屬于常用的傳統(tǒng)模具設計結構。然而，因自轉鉸牙芯軸一開始旋轉時，就不可避免同時與止轉（芯套）推板圓周摩擦，時間一長就很容易因此發(fā)熱燒傷彼此。雖然現(xiàn)在的加工精度可以盡可能保證同心度和間隙配合精度，同時選用高硬度高耐磨鋼材，并做有效的表面TD覆層處理[6]，但這些改進的有效方式皆以較高制造成本與較長生產(chǎn)周期為代價。此類模具結構設計及應用最廣泛，需要根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量標準等級來定義模具制造成本和精度。

目前日化塑包對內(nèi)螺紋蓋多腔模具設計大致離不開以上三種結構，值得一提的是，現(xiàn)今智能模具整體發(fā)展需求之一：多腔模具的創(chuàng)新研發(fā)制造，在上述的三種傳統(tǒng)模具結構里，當模具腔數(shù)大于16腔時，問題將會被放大，弊大于利更為明顯，而制造成本也是受影響的主要因素之一。目前緊要任務就是改變模具行業(yè)對人才與思維“不變求穩(wěn)”、“省錢省時”、“拿來主義”的傳統(tǒng)心態(tài)，這也是日化塑包模具行業(yè)技術創(chuàng)新匱乏的現(xiàn)狀。

（二）人員創(chuàng)新意識不足，團隊傳幫帶傳承不夠（人---傳統(tǒng)思維與心態(tài)問題）

在目前的模具工業(yè)發(fā)展大趨勢下，國內(nèi)模具設計團隊建設體制和專業(yè)人才培養(yǎng)思維模式，大多數(shù)為教條形式和拿來主義。所謂教條形式就是高校培養(yǎng)教條式人才，據(jù)于理論和書本的內(nèi)容，結合現(xiàn)場和模具師傅的經(jīng)驗，照搬課本理論依模具師傅經(jīng)驗主義依樣畫葫蘆，不斷地在理論與實踐中總結經(jīng)驗，歷經(jīng)失敗改進，改進再失敗，還差一點再次改進等循環(huán)過程，遵循自我學習和實踐總結，就是專業(yè)學習書本也是多年不變，模具師傅憑經(jīng)驗也無科學支撐，終于專業(yè)有所小成，自然成長為所謂的“模具二代”；而所謂拿來主義，則主要借鑒國內(nèi)外已然存在的，看得見摸得著的模具及資料和設計結構，通過各種方式模仿、學習、消化、拷貝所見之物，然后利用現(xiàn)有市場制造條件和能力，集中人力與精力“高仿”，沒有自己原創(chuàng)的東西，很大部分是“中國式COPY”。這兩種傳統(tǒng)的學習模式和人為思維，都居于公司發(fā)展生存為第一要素，在現(xiàn)今市場經(jīng)濟的壓力下，以期“短、平、快”產(chǎn)生經(jīng)濟效益。因為此類教育綜合學習成本低，整體制造周期短，但始終沒有自己的核心技術和研發(fā)團隊，缺乏在學習消化的基礎上，進一步研發(fā)創(chuàng)新優(yōu)化，形成一套符合自身條件的新型模具科學理論和認證。每一個模具人都應該明白：模具是一門工業(yè)技術科學，而非短期經(jīng)濟投資行為。

另外說明的是，智能模具整體發(fā)展需求之二：專業(yè)人才培養(yǎng)，即先進的模具設計團隊的專業(yè)人才培養(yǎng)。真正技術創(chuàng)新是“人”思維的改變，所謂“不破不立”、“否定才能成長”，只有創(chuàng)新才是維系發(fā)展的前提，也只有創(chuàng)新才能培養(yǎng)真正的人才梯隊。改變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方式，有計劃、有目標地培養(yǎng)創(chuàng)新思維，并建立系統(tǒng)性、規(guī)范性的創(chuàng)新團隊。沒有持續(xù)創(chuàng)新就沒有永續(xù)升值，永遠不要存在思想誤區(qū)，這樣的思維是一條死胡同，終將無路可走。

二、創(chuàng)新思維逆向分析與實際問題解決方法

（一）培養(yǎng)逆向創(chuàng)新思維人才與團隊

每個從事模具設計的人才與團隊，其技術成長的實踐歷程，從拷貝型到追趕型到原創(chuàng)型等三個學習階段，歷經(jīng)專業(yè)化到職業(yè)化的成長道路，說明了心路成長的學習進程基本是從原始復制到持續(xù)創(chuàng)新。但如何從慣性舒適區(qū)，質(zhì)的變化為新的創(chuàng)造者呢，一是依靠帶路人即師傅型的傳幫帶，二是自己成為自己領路人的自我成長。凡事?lián)Q個角度思考，本質(zhì)是為了尋找“新”，目標是創(chuàng)造“新的價值”，在正常的學習思維里，逆向式反向思維，常常會帶來質(zhì)的變化，而質(zhì)的變化就是有效解決問題的前提。所以提倡逆向思維的鍛煉，只有不斷否定自己，才能持續(xù)提升自己。保持，打破，再保持，再打破，跳出傳統(tǒng)和教條的順向思維，不斷健全自我思維管理與科學目標體系。持續(xù)創(chuàng)新意識的改進，和高效人才團隊的培養(yǎng)，都離不開逆向創(chuàng)新思維。我們的目標是建設高效的模具設計團隊，而高效根本前提就是人員思維的創(chuàng)新，而逆向頭腦風暴的學習培養(yǎng)，是很有效的思維訓練方式和人才培訓方法。只有人人堅定“規(guī)避紅海，創(chuàng)造新藍?！钡膭?chuàng)新思維，技術才能深耕創(chuàng)新。

（二）創(chuàng)新思維帶來的有效解決方法

以點帶面，積極拓展創(chuàng)新思維方式，其中逆向是最簡單有效的。凡事都具有兩面性，進退、來去、前后、里外，換一種思路，就是創(chuàng)新。善于逆向思維，就是敢于創(chuàng)新。對鉸牙機構的模具設計進行逆向思維創(chuàng)新，即改變順向思路，在傳統(tǒng)結構中產(chǎn)品不動而模具鉸牙芯軸轉動，然而通過逆向思考，創(chuàng)新結構里產(chǎn)品轉動而模具鉸牙芯軸不動。這樣一來，就可以有效降低模具鉸牙軸與止轉套之間因每次自身鉸牙旋轉時，長期相互摩擦發(fā)熱容易造成燒傷的老問題了，具體設計方法與逆向思維實施以下分析解讀。

有效解決方法，持續(xù)創(chuàng)新思維一：定制模架時同步加工成型件、套、板，提前消除累計加工誤差和模具裝配誤差，提高裝配同心度和尺寸精度。同時增加合理的排氣槽和自潤滑槽，并熱處理高達HRC48-52硬度，保證模具生產(chǎn)時，增強各主要成型件動作之間的耐磨性以防燒傷；持續(xù)創(chuàng)新思維二：主要的鉸牙模具結構設計，所有的轉動芯軸和芯套均創(chuàng)新性采用受力軸承，以提前消除受力不均與扭矩偏差帶來的摩擦發(fā)熱易燒傷隱患。如主動齒輪組、中間齒輪組、傳動齒輪組，這3組動力齒輪組合均采用抱軸徑向6004（深溝球）軸承上下2個一組，而鉸牙芯軸自轉齒輪組采用垂直抗壓軸向軸承51206（單向推力球軸承，同時單向固定機軸）和同心抱徑徑向軸承NK30/20（滾針式）組合，中間傳遞齒輪組NKX15Z軸承（滾珠式+推力球組合），并在鉸牙芯軸最近位置自帶定制的滾珠式自潤滑銅套，增加頂出導正作用，保證長芯軸在鉸牙受力時，有更好的抗變形強度和整體同心受力度，進一步加強鞏固鉸牙穩(wěn)定性和模具壽命；逆向創(chuàng)新思維三：最重要的逆向創(chuàng)新設計思維，即改變鉸牙芯軸由原來轉動為不動，而是鉸牙芯套帶動產(chǎn)品轉動，通過有效的創(chuàng)新和逆向思維改變模具設計，可以保證裝配維修方便，軸承精度可以保證傳動能耗最低，受力強度更高，每次鉸牙軸阻力低且受力均勻，扭矩能源轉換高而且能耗低。綜合以上三處主要技術結構的設計創(chuàng)新，就能實際有效地解決了內(nèi)螺紋蓋模具生產(chǎn)中的老問題。具體實施如圖1所示。

圖1 模具裝配圖

三、結束語

總而言之，以點帶面，目標是打破傳統(tǒng)人為思維，提供一種解決問題的逆向思維和優(yōu)化方法，持續(xù)創(chuàng)新以促進產(chǎn)業(yè)升級，從而激勵模具技術改革進步。戰(zhàn)略發(fā)展的重要前提是解決問題，逆向思維也能化繁為簡，分析問題解決問題，是為了從實質(zhì)上提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率，模具無故障化生產(chǎn)已經(jīng)在全球普及，先進的模具制造與高保障高質(zhì)量的設計開發(fā)也是國計民生發(fā)展的重要保障。“模具是工業(yè)之母”，先進的模具制造業(yè)改變了以往落后的生產(chǎn)模式，在當代制造業(yè)中，自動化模具已經(jīng)融入到每個企業(yè)生產(chǎn)活動中，并且扮演著很重要的角色。先進合理的模具給我們帶來了翻天覆地的新變化，為我國制造經(jīng)濟增收增產(chǎn)有著極為重要的促進作用，同時有效提升模具企業(yè)的設計、制造水平和國際競爭力[7]。在國民經(jīng)濟的構成元素中，模具作為重要的工藝裝備，是制造業(yè)的基礎[8]，所以，我們需要改變傳統(tǒng)思維，時刻培養(yǎng)創(chuàng)新思維，并持續(xù)改進，最終形成競爭戰(zhàn)略優(yōu)勢，以期實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)效益最大化，并早日實現(xiàn)世界模具強國目標。