脑洞大开，奇妙的多层模具制造创意！

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肖经理是广东梅州人，精明能干，他在一家专门做塑料餐具的公司上班，我95年就认识他了。那次是我们国辉厂开张，大宴宾客，他是我的拍档罗生的朋友，也一起被邀请来了，正巧我俩坐在一起，聊着聊着就聊到了他们公司的产品。



据肖经理讲，他们公司其实是一个塑料制品厂，主要生产塑料的餐具，其中大部分是塑料的餐刀、叉和汤匙。虽然没有什么技术含量，但是他的老板以前是在美国留学的，在美国和欧洲有很多朋友，所以公司有很多订单，价格也非常好，工厂的效益真的不错，员工的福利也很高。



最近来了一款新的一次性汤匙，按合同每月要生产2亿个。我们算了一笔帐，假如星期天也不休息，平均每天必须要生产700万个。现在的模具是一模16腔的，配150吨的注塑机，每天每台机的产量是12万个，为确保供货和做够库存，要60台机才能够满足生产的要求。我们现在的100多台机都在做其他的产品，所以我公司这次一下子买了80台“震雄”机，都是160吨的。我们老板和罗生是好朋友，这次的模具就拜托你们公司了。



一下子要做60套同样的模具，对于我们刚开张的国辉模具厂来说，真是“天上砸饼子”了。不过，别看这个汤匙简单，真正的一模多腔，加工起来还是比较困难的，因为95年的时候，高速加工中心还不多见，我公司刚开张，暂时还没有能力购买，类似的东西都是拿到台湾去，请朋友帮忙加工的，加工费当然很贵，不过也没关系，那时的模具价格是很高的，羊毛出在羊身上么。



下面是这个汤匙的外形：


模具结构是非常简单的，但是那时候的软件条件很差，我使出了浑身解数才将模具图画出来，当时厂里对凹模放在动模还是定模有一番激烈的讨论。这么大的一笔生意，当然要小心谨慎，反复讨论啊！最后我的设计方案得到了大家的肯定。我的设计（如下图）是将凹模放在动模一边的，开模时，产品包在定模（凸模）上，但是由于凸模非常光滑，包紧力很小，所有的产品都连在设置在动模的环状浇口上，所以产品会被环状的浇口扯到动模一边，然后动模只要用一根推管，（外径25mm，内径20mm）将浇口顶出来，产品就全部自动出来了，这样可以省去用来顶产品的顶针，使得产品上没有顶针的痕迹，比较光滑。而且给冷却水道留出了最大的空间。下图是产品的排位和分型面的布置（当时的图档丢失，这是根据回忆画的）：



无话就短，有话便长，前前后后做了4个月，模具都陆续做完了，模具投产后基本正常。肖经理他们公司也很满意，我公司做完模，收完钱，也就将此事丢在脑后了。



过了二年，那天下午冷不防肖经理突然来到我办公室，“啊呀！稀客，稀客，哪一阵春风把肖大经理给吹来拉”我假惺惺地客气道：“是想念我还是想念我酒柜里的‘洋河’啊？”“都想”肖经理回答道：“不过最近没有什么心情喝酒。”“干吗那，那么认真，有什么情况啊？”“气死人了”肖经理狠狠地地说：“最近浙江义乌那边一下子冒出了几十家餐具厂，同样的产品，开出的价格比我们低了一大截，我们这张单做完，以后就别想混了！”“有这么严重吗？”我说：“大不了你们也降价。”“是啊，”肖经理说：“除了降价还能够有什么办法，我们厂的产品单一，要改产品也来不及，只是便宜了那些鬼佬（外国人），呸！我今天来，是想和你合计合计，看看能不能想想办法，提高一点产量，降低一点成本？”



是啊，他们工厂有60台机做同样的东西，每台机一天多做1000个，那也是个不小的数字啊。以前做模具真的很少想到降低注塑成本方面的问题。说起来也是，一台机，同样的折旧，同样的电费，同样的工人工资，同样的厂房租金，你多做了产品，加工费就多了，那是净赚啊！他们注塑厂，赚的就是加工费，只要提高产量，就能多赚钱，产量提高17%，加工利润就会翻一倍。我真的要好好动一下脑筋了。以前我一直想做多层模具，但是没有合适的机会，现在机会不是摆在我面前吗？



“我说肖经理啊，经你这样一提醒，我倒想出办法来了，其实这个问题我想了20多年了，不过以前也没当回事，现在是天时、地利、人和全凑齐了，非逼着我们想出办法来啊！不过暂时还没有方案，我们今天先喝个痛快，三天之内，我负责拿出改进方案来。”“我今天不喝酒”肖经理说：“等你想出办法来，我陪你好好喝。”我开玩笑说：“不喝酒我是想不出办法的，你先走吧，让我一个人慢慢地一边喝，一边慢慢地想办法吧！”肖经理看我下了“杀手锏”，也没有办法，只好说：“那我就舍命陪君子拉！”这小子知道我是遇到有技术难题就会不顾一切的，来了个“欲擒故纵”，用这个借口来“混”我的酒喝，高！



磨磨蹭蹭搞了5天，我才将模具设计出来，是这样的：（此图是根据回忆画的）



当时我还没有水平做多层的，在原来一层的基础上，先搞二层试试吧。问题的关键是二层之间的浇口怎么断开。我设计了这样的带“刀”的浇口：





整个主浇口是一个圆的管子，包在推管内芯上，这个推管内针上有几条槽，用来拉浇口的。


当模具开模时，二层的产品跟随动模一起后移，当第一动模被限位螺丝拉住时，第二动模继续后移，这时，管状的主浇口由于推管内针上的槽的作用，继续被向后拉，由于第一动模上的“刀”的作用，将横流道与主浇口切开，横流道被切断后，与第一层的产品一起留在第一动模和定模之间，并被设置在第一动模上的“气阀”吹下来,实现自动脱模。



当动模开到底后，注塑机的顶出杆推动模具上的推管，将第二层的产品和第二层的横流道以及主浇口一起顶出来。也达到自动脱模的要求。



试模的时候，大家都高兴的不得了，因为产量差不翻了一倍，这下子发了！但是我还是感到不满足，因为每模的周期是12秒，假如能够再减少1到2秒，产量还可以增加。我发现注塑机的保压、冷却时间已经非常地短，不可能再短了。模具在注塑机“回胶”（预塑）的时候，冷却水还在冷却，所以冷却是足够的，可以压缩的时间是模具在等“预塑”这段时间。当时的注塑机还不象现在这样先进，功能还比较少。假如能够实现注塑机的开模、顶出和“预塑”同时进行，注塑周期就可以缩短3秒左右。



我后来和“震雄”的工程师一起讨论和研究，，他们的工程师提出了一个“双泵”的方案，也就是说，在注塑机开模、顶出的过程里，另外一个泵在进行“预塑”，通过一个阶段的努力，在进一步加强冷却后，注塑周期果然减少了2.6秒。这样一来，改进过的模具，每天的产量达到了33万个（理论计算值，实际生产数是28万左右），翻了一番多。



当时我还没想到报专利，其实这个就是多层模具的前身，后来我通过继续研究，终于搞出了3层的和4层的模具。并且申报了国家专利。





这些模具加工起来并不难，难的是浇口的切断和产品的自动脱模，有了前面这些经验，那些困难是难不倒我们的。肖经理他们公司凭借“多层模具”，在残酷的市场竞争中一路凯歌高奏，赚的盆满钵满。



我跟肖经理讲，你们可以扩大生产啊，有很多产品可以利用“多层模具”来生产的啊，譬如：衣架、梳子、牙刷、圆珠笔、塑料标牌、等等，等等。“钱途无量”啊！

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