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在日本板金加工领域,传统观念往往将“深冲”与专用模具绑定。然而,亮友工业株式会社(Ryoyu Kogyo Co., Ltd.)凭借一项突破性工艺,打破了这一界限。在第38届板金制品技能博览会上,其参赛作品《荣耀之孔》(Glory Hole)一举斩获日本塑性加工学会会长奖。该奖项专门表彰在弯曲、深冲等高精度加工技术与技能方面表现卓越的作品,标志着行业对非传统加工工艺认可度的提升。

无模具深冲:从概念到现实的工艺突破

《荣耀之孔》乍看之下像是通过专用模具冲压而成的复杂曲面,但其核心工艺完全依赖于折弯机。作品灵感来源于大坝泄洪口的形态,旨在探索弯曲加工在成型复杂几何形状上的极限潜力。

具体工艺过程极具挑战性:操作人员使用直径20毫米的板材作为基底,通过逐步压入50种不同尺寸的圆盘状工具(间距0.2毫米),将孔径从20毫米变形至约37毫米。这一过程不仅涉及径向扩张,还伴随板厚方向的塑性变形。为了消除应力集中导致的裂纹和翘曲,团队进行了数十次试错,Zui终选用1.2毫米厚的SUS304不锈钢镜面材料,实现了近乎零变形的完美平面度。

技术解构:叠层夹具与压力控制的创新

实现这一成果的关键在于对折弯机模具和压力的重新定义。传统折弯机的下模通常为V型槽,而亮友工业定制了孔状下模;上模则采用未固定的叠层圆盘结构,通过控制压力和推进顺序,模拟深冲效果。

在成型过程中,决定Zui终形状的因素极为复杂,包括下模直径、圆盘堆叠方式、移除顺序及行程长度等。团队发现,单纯向外扩张板材会导致孔外产生巨大应力,进而引发变形。为此,他们创新性地设计了垂直螺栓固定的“叠层模具”思路,通过精准定位中心轴,有效控制了材料的流动方向。这种无需定制单一专用模具的工艺,使得小批量、低成本的复杂零件制造成为可能。

行业启示:打破路径依赖的价值

亮友工业社长诸石裕在获奖后坦言,内部曾对这一工艺路线存在分歧。部分员工仅从外观角度评价其为“美丽的孔”,或质疑“直接深冲即可”,未能理解其背后的技术突破意义。然而,正是这种敢于挑战常规、深入探究材料塑性变形机理的精神,Zui终赢得了专业评审的认可。

诸石裕表示,获得这一殊荣不仅是对团队努力的肯定,更证明了通过优化现有设备(如折弯机)的潜能,可以替代高成本的专用模具加工。在制造业追求柔性化和降本增效的大背景下,这种“以通用设备实现专用功能”的技术思路,为中小板金加工企业提供了新的转型方向。

亮友工业成立于1972年,位于福冈县,现有员工49人。公司长期专注于建筑板金、精密板金及特殊车辆车身制造等领域。此次获奖不仅是对其技术实力的背书,也反映了日本传统制造业在精细化、差异化竞争中的持续创新能力。对于中国板金加工企业而言,如何在设备通用性与加工复杂性之间寻找平衡,通过工艺创新提升附加值,是值得借鉴的重要课题。

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