刘明星李建王思杰 MFC金属成形之家
折弯机是金属板材加工行业用得最普遍的机床之一，在剪板机、激光切割机或数控冲床加工完之后，进行折弯成形。每年中国市场要消费数以万计的折弯机，与之配套的折弯模具也是一个专业性极高的细分行业。和折弯机类似，本土的折弯模具企业也逐渐进入中高端市场，为下游用户提供更快捷、更具性价比的选择。
2023 年 12 月初，MFC《金属板材成形》杂志的记者驱车来到了中国的折弯模具之乡——安徽马鞍山，采访了国内折弯模具市场占有率前几名的安徽联盟模具工业股份有限公司的董事长 孙宪华先生，他从事折弯模具三十余年，是中国模具工业协会第九届理事会的理事，业内资深折弯模具专家和企业家。
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孙总，首先请简单介绍一下联盟模具
孙宪华
安徽联盟模具工业股份有限公司成立于 1995 年，位于南京都市圈中国刃模具之乡——安徽博望，专业于制造高精密数控折弯机模具、大吨位（3000 吨～ 10000吨）数控折弯机模具、无压痕成形模具、自动开口可调模具、特殊成型模具、折弯机模具固定夹紧部件、折弯机补偿机构、剪板机刀片等高精度、长寿命的高品质的薄板及中厚板折弯成形模具。
安徽联盟模具工业股份有限公司总部
公司经过近三十年的不断壮大，占地 5 万平米，员工 200 多人，拥有 300 多台加工设备，具有年产折弯模具 2 万多套和标准化机械补偿工作台 3000 多套的能力，已成为国内中高端钣金折弯成形模具行业的专业品牌。
联盟模具的产品覆盖全国各地，并远销欧洲、北美洲和中东地区的 30 多个国家，服务了 200 多家机床用户、5000 多家钣金企业。我们的长期合作客户包括瑞士百超、德国通快、比利时 LVD、加拿大爱克机械、亚威股份、中国中车、土耳其 Baykal 和 DURMA、三一重工、太原钢铁、迅达电梯、徐工集团、和广船国际等国内外知名企业。
联盟模具注重研发和制造，是工信部第三批“专精特新”小巨人企业、国家高新技术企业、中国钣金折弯模具重点骨干企业、中国模具工业协会第六届和第九届理事单位、安徽省名牌产品、安徽省著名商标、安徽省认定企业技术中心、马鞍山市钣金精密成形技术及模具工程技术研究中心，旗下有南京国联数控机械有限公司和马鞍山市联威机械有限公司两家子公司。
南京国联数控机械有限公司
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从外观看，折弯模具是相对规则的几何形状，比冲压模具简单多了，但是我们拿到折弯模具企业的宣传册，又往往是好几十页甚至上百页的技术资料，结构图看起来非常复杂，这是怎么回事？请孙总通俗地给我们读者普及一下折弯模具的知识。
孙宪华
常用的数控折弯机模具分为上模和下模、中间板（也叫快夹，把上模固定在折弯机的滑块上）、导轨（也叫模托，与下模连接）、垫块 ( 也叫下模座，和机械补偿工作台连接，再安装折弯机的托台上）。业内主流的折弯机滑块为上动式，即以上模为主动模，对板材施加压力至下模腔中；下模固定不动，承接金属板材，为被动模。
折弯机模具一般分标准模具和特殊模具。
从折弯机模具的形状上来说，上模可以分为标准上模、圆弧模、弯刀模（鹅颈弯刀最常见）和成形模。通常上模以 30 度、60 度、78 度～ 88 度居多，下模槽口角度大致为 30 度、60 度和 80 ～ 90 度等；圆弧模主要是以工件圆弧的半径和弧长来设计的模具；弯刀模主要用于U型工件或多道折弯中的避位。
上模
标准折弯机下模根据槽口数量大致可以分为：单 V模、双 V 模和多 V 模。单 V 模和双 V 模就是下模表面上只有一条或两条槽口，多用于精度较高、有固定基准的中小型数控折弯机。最常见的标准双 V 同心模，就是两个 V 字开口的中心线到下方的导轨卡槽中心线的距离相等。
这种设计的好处在于，例如从一个 V8 槽口更换到同一平面的 V12 槽口的时候，只需要将模具沿着导轨抽出，掉头插回导轨，即可切换到 V12 的槽口，模具自动对中，十几秒钟就能完成切换，而且便于折弯避位。
多 V 下模可以是双面多 V 模或更常见的四面多 V模，即模具的四个平面都开有几条槽口，开口大小或形状可能不同，适用于一模多用，可以适应各种厚度板料折弯。切换槽口使用时，需拧螺丝，旋转模具，重新中心定位，一般用于大型折弯机和普通折弯机。
多 V 下模
另外，还有一种是开口可调下模，其槽口大小可以根据客户要求进行调整，这类模具有多种开合调整方式和锁紧结构，包括齿条式开口半自动可调下模、斜块式开口自动可调下模、对插式开口可调下模、插片式开口可调下模等，其槽口大小可以根据客户要求进行调整。
特殊模具主要用于特殊形状的零件成形，例如钢管扩径、钢管预成形等特殊用途，类似于冲压模具。在折弯模具中，特殊模具的结构最为复杂，一般分为一体式和组合式两种形式。
一体式模具的加工成本较高，通常用于中小尺寸的模具。而组合式模具常应用于大型模具和结构复杂的模具，其分段加工成本相对较低，同时更容易控制精度。
折弯机模具从功能来分：可以分为单一模具和多功能模具，单一模具仅能用于制作特定形状类型的工件，而多功能模具则可以加工不同形状类型的工件。例如，多功能模具可以先折弯形成锐角，然后压边形成盒子的边缘。有些模具具有分拆和组装的特性，被称为复合模具，其中包括段差模（用于成形Z字形零件）和双压边模。这些多功能模具能够提高生产灵活性，适用于加工多种工件形状。
段差模具
从经济性和技术可行性的角度讲，折弯模具具有灵活性和成本效益。它不仅适用于折弯成形小批量、多品种的零件，还可以用于大批量折弯单一产品的钣金件。主要用于折弯直角、锐角和圆弧角的板材结构件，折弯模具具有一模多用的特点，多个短模具可以组合成一个长模具，相较于冲压模具，其设计和制造成本相对较低，周期更短。
在折弯过程中，由于需要处理不同厚度的板材、折弯不同边、角度大小和 V 槽的开口等变化，需要频繁更换折弯模具。这要求实现快速换模和快速校准模具中心点。与冲压不同，折弯模具在合模之前需要对板材和模具之间的位置进行精确定位，通过后档机构实现板材的定位。
此外，在折弯过程中，滑块两端和中间的力分布不均匀，容易导致反弹，因此需要增加折弯挠度补偿的补偿工作台。这使得折弯模具相较于普通冲压更复杂。这就是为什么有些折弯模具技术手册很厚的原因，因为我们要适配很多主流机型和厂家的模具。
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那么联盟模具能提供哪些结构的模具呢？
孙宪华
改革开放之后，高精密的数控折弯机和折弯模具陆续进入中国，当时都是欧美日国家的企业在引领行业发展，一直到 1990 年代末期，高端模具基本要依赖进口。因为专利的原因，折弯机和模具形成以德国通快、瑞士百超、比利时 LVD、日本天田等跨国钣金公司为首的欧版、美版、日版不同流派，其折弯工艺和补偿原理、折弯机的结构和驱动方式、运动方向各不相同，上模和下模以及模托和模座的结构多有差异。
以折弯工艺为例，大概有如下几种
01
第一种是紧密折弯
（coining bending and bottom bending）
这是最常用的折弯工艺之一。在这个过程中，上模将工件严丝合缝地压入下模槽口，三者紧密贴合。机床控制系统增加压力到规定值，短暂保持压力使工件定型，最终工件得到与上模和下模槽口重合的轮廓。每组模具只能成形一种角度，但成形后基本不会反弹，适合大批量折弯且单一品种这种工艺最为简单通用，联盟模具可以提供各家头部品牌折弯机厂家的折弯模具。
02
第二种工艺是悬空折弯或者也叫空气折弯
（Air Bending）
以瑞士百超三点折弯为代表。上模的尖角冲头将板材往下模的凹槽中施压，但不是压向下模的底部，板材只是与下模的两侧槽口接触，上模压得越深，成形夹角越小。这种折弯工艺也叫路径依赖型工艺，根据材料、长度和夹角等因素，机床计算路径和精确控制冲压力，可以获得无穷数量的折弯角度，适合小批量、多品种的加工，但是需要有很高的挠度补偿能力以防止折弯后的工件反弹。
03
第三种是柔性折弯（Flexible Bending）
以萨瓦尼尼、普玛宝、通快和蓝昊的柔性多边折弯机为代表，机床内置的可上下移动的 C 形折弯摆臂，上面安装有上下折弯模具。折弯时，板材由工作台上的压臂或者吸盘給进装置送料，在压料器上固定板材，C 形臂向上或向下移动对板材进行折弯，或是进行小范围椭圆形运动，折出圆弧状。
这种折弯模具号称是万能模具，只用一套上下模，通过拼接和拆分，上下模具的长度可长可短，就能折出任意角度和形状。这种方式兼具高效和灵活性，单一品种大规模生产和或者多品种小批量生产，都可以实现，对折弯机有非常高的控制能力，以及不同材料的扰度补偿的能力。
得益于国内多边柔性折弯机市场的大爆发，联盟模具在 2020 年也实现了柔性折弯中心模具的量产。
柔性折弯
除了折弯模具以外，联盟模具也可以生产各种装夹形式的折弯机模具，可与全球所有品牌折弯机兼容配套，并提供各种接口转换方案。
首先，根据折弯机上模的装夹方式，可以分为第一种即 S 型 ( 单肩受力型 )，包括标准型和 AMADA 标准型；第二种即 T 型 ( 顶部受力型 )，包括标准型和按钮标准型；第三种即 D 型 ( 双肩受力型 )，包括美标标准型和按钮标准型。
其次，按照下模的装夹方式，可分为第一种：1V ( 单 V 型 )，即单个 V 插槽式标准下模安装方式 , 分日式的底部受力和欧式的肩部受力两种结构；第二种：同芯 2V( 双 V型），包括导轨式（2VR，即两个 V 型的中心线到导轨的中心线距离相等）和螺纹式（2VS）；以及第三种：多 V 型下模。
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请问联盟模具的产品有哪些？主要应用在哪些行业？
孙宪华
联盟模具的产品有四大类
01
精密数控折弯模具
联盟模具的产品尺寸精度可以达到 ±0.01mm。这也是三十年来联盟模具口碑赖以生存的重要原因。只有准确的工作高度，完美的模具互换性，优质的模具材料，完善的热处理工艺 ( 整体淬火、激光淬火、氮化处理 )，才能确保折弯模具的承载能力与使用寿命。
下模
02
机械补偿工作台
联盟模具采用了斜块组合结构。不同的斜块组采用不同斜面配对，配合精度可以达到 0.02mm。上、下斜块组在长度方向上相对移动，即可生成针对折弯机挠度变形的补偿曲线。同时，前后两侧可开 T 型槽 , 盖板上可开模具安装槽；电机传动采用定制的数控集成电机，与折弯机数控系统能够完美对接。
手摇式的补偿工作台采用了内置式挠度补偿值显示，结构紧凑，显示精确；而联盟的双向精密补偿工作台通过局部微调系统，可以使补偿调整更精确，这也是大多数高端折弯机企业最好的选择。
机械补偿工作台
03
机械 / 液压夹具
第一种为机械夹具：联盟模具可以生产各种类型折弯机夹具，兼容配套全球所有品牌折弯机，并提供各种接口转换夹具。
第二种为液压夹具：通过特质耐压软管的特性提供夹模动力，弹簧自动复位，夹紧速度快、夹紧力可靠均匀；可与折弯机液压控制系统连接，实现自动控制；夹具体前盖板配置刻度表尺，准确标识模具位置。
液压夹具
04
柔性折弯（折边机）模具
柔性折弯中心模具旨在协同工作，可以准确有效地对金属板进行成形。联盟提供不同类型的折边机模具，适配于普通手动折边机和数控全自动折边机。上压刀可以无限通配，无需配模，精度控制在 ±0.01mm，刀尖接触工作部位硬度在 HRC60°左右。
联盟模具的重点客户群为工程机械、重型机械、商用车、轨道交通业及电梯制造等行业，为大型折弯机床制造企业配套，比如我们能制作折弯石油管道用的 3000 吨到上万吨折弯机用的重型模具。
折边模具
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我们来的时候，发现沿途都是刀具和折弯模具企业，那么作为一个用户，选择折弯模具的标准是什么？联盟模具有哪些手段保证模具质量？
孙宪华
折弯模具是和金属板材接触的最重要的部件之一，不断挤压和摩擦，局部压力和温度会很高，对模具表面造成磨损。
折弯模具的评判标准有很多，包括价格、设计水平、复杂程度，上下模平面度、中心度的精度，以及型腔表面粗糙度，再加上使用寿命、耐久性、耐磨性、耐腐蚀性、安全性、制造的难度、不同品牌折弯机之间的互换性、可维修性等标准，根据客户产品要求不同，综合进行匹配。
比如精密折弯模具的基本要求是上、下模具的高平面度 ( 每米 2 丝，即 0.02mm)，高中心度 ( 正负 1 丝，即 0.01mm)。在我们的日常生活中，对折一张白纸，都很难做到两边对齐、折线不跑歪、折后不起褶皱。你能否按照设计折出想要的形状？复杂的形状如何避位折出来？折完之后能否保持设计的角度不反弹？折弯模具不断损耗，能否保证折 1 件和折 1000 件的一致性？因此，精密模具的制造难度可想而知。
折弯模具看似形状简单，其实加工的步骤一样的繁琐，包括:下料 - 锻打 - 回火 - 精加工 - 检测 - 淬火 -退火 - 调质 - 粗磨 - 精磨 - 检测 - 包装出厂。几乎每一个环节都需要好的设备和工艺来保证最终的质量。联盟模具和国内外顶尖的机床和折弯用户合作，积累了三十年丰富的技术、经验和专业技能，精心设计并采用高精设备加工,严格按照 ISO 质量体系控制产品质量 ,关键尺寸采用三坐标测量机、轮廓仪检测。
激光淬火
同时，联盟模具的加工能力在业内名列前茅，有以马扎克加工中心为代表的 40 多台各类卧式 / 立式加工中心和铣床，批量规范化生产，保证产品精度；也有以日本精密数控磨床为代表的 50 多台各类数控磨床，最长可达 12m，最高精度 0.01mm。当然，最核心的热处理工艺，比如对模具钢调质、整体淬火、激光淬火氮化处理、对刃口和 V 槽的激光淬火工艺，则是短时间内花钱也买不来的核心竞争力之一。
联盟模具数字化车间
品质管理是联盟模具的翅膀，是联盟品牌的生命源动力，我们推行了全面质量管理，并且通过了GB/T 190012016/ISO9001:2015 国际质量标准。
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联盟模具折弯模具的材料和加工有什么特点？
孙宪华
生产折弯机模具的材料多种多样，有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、高分子材料等等。实际上绝大部分以钢材为主，选择的具体材料取决于应用场景和成本考量。
折弯机模具的材料要求具备高强度、高韧性和高耐磨性能。对于普通模具，通常使用 45 号钢、T8、T10或 T10A 碳素工具钢。这些材料虽然淬火后变形较大，承载能力稍低，但在性价比方面表现出色。而对于高要求的高精密模具，常选用42CrMo，这是一种具有更好强度和韧性的材料。在更高级别的应用场景，可选择Cr12MoV 高碳高铬工具钢，适用于高频使用、折弯截面积较大和复杂零件的情况。
下模 分段
每套折弯模具都有其极限压力，通常以每米承受的极限压力标注，比如 300 吨 / 米，就说明这一数值是不可超过的压力极限。联盟模具设计的折弯机上模的标准长度和分段长度与市面上主流折弯机的尺寸匹配。具体规格如下：
·上模标准长度：835mm、515mm、595mm、415mm
上模分段长度：
·835=100 ( 左耳)、10、15、20、40、50、300、200、100（右耳）
·515=100 ( 左耳 )、10、15、20、40、50、180、100 （右耳）
·下模标准长度：835mm、515mm、595mm、415mm
下模分段长度：
·835mm：10、15、20、40、50、100、200、400
·515mm：10、15、20、40、50、100、280
模具虽然是整套出售，但是可以根据客户需求，分割成多段。
补偿工作台
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客户向联盟模具采购折弯模具的流程是怎么样的？
孙宪华
折弯模具的定制流程通常包括询问以下信息：
折弯零件的零件总图和折弯部分的局部详细图，其中包括折弯半径、内外轮廓尺寸和公差范围；折弯板材的材质和料厚；折弯产品对于外观质量的要求，如压痕、划伤等；折弯过程中使用的机械设备类型和型号，包括最大加工压力、工作台长度、上下模具的装夹方式以及装模闭合高度；以及其他特殊要求事项。联盟模具技术团队专注于为客户提供咨询服务，提供解决方案、信息和技术支持，以解决复杂技术问题。只有通过深入了解客户需求，才能够提供定制的折弯模具解决方案。
标准化仓库
联盟模具秉承精益生产理念，通过 MES 智能制造运营管理系统实现了从物料入厂到成品出库的完全同步，包括数据采集、核验和可视化等环节。生产过程得以标准化，防呆防错，可追溯，从而在信息流上支撑了高效、准确和高质量的准时生产。此外，公司保持充足的标准件备货库存，以确保供应链的稳定性。
生产管理系统
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现在很多高档钣金对表面质量要求很高，折弯模具有哪些解决方案？
孙宪华
为解决传统折弯模具在折弯过程中制品与槽口发生滑动摩擦导致外侧擦伤的问题，联盟模具自 2005 年起积极推动无压痕模具结构的研发。这种创新设计旨在减少或避免工件在折弯过程中产生的压痕，特别是在工件外侧面，通过采用多种无压痕模具结构，改善了折弯过程中工件表面的质量，提高了产品的整体外观和质感。这一技术创新使得联盟模具的产品在满足折弯需求的同时，更好地满足了对表面质量的高要求。
第一种是滚轴式无压痕下模，通过将折弯模具槽口圆角处改为滚轴结构。在折弯过程中，滚轴在工件的带动下转动，使得工件外侧与滚轴发生滚动摩擦，有效减少擦伤痕迹。此外，采用高硬度材料制作的滚轴显著提高了模具的使用寿命，使其成为最常用的一种无压痕模具。这项创新设计不仅改进了制品表面质量，还提升了模具的耐用性，为折弯过程的高效性和成品质量带来了明显的改善。
滚轴式无压痕下模
第二种是转动翻板式无压痕下模，其结构从固定整体 V 槽改为对称的左右转动翻板。在折弯过程中，工件与左右转动翻板无相对滑动，从而完全消除了折弯过程中可能产生的压痕与擦伤。转动翻板式无压痕下模具有多个优势：模块化结构，制造精密，模具精度高；避免了传统折弯压痕的产生；在折弯激光切割板材时，不会对模具造成损坏；实现了超短边折弯；在孔或开槽附近折弯时，无变形。转动翻板式下模适用于镜面不锈钢、铝板以及其他对表面质量有高要求的美观装饰板材的折弯，极大地优化了折弯产品的表面质量。
转动翻板式无压痕下模
第三种是优力胶式无压痕下模，即折弯机下模采用优力胶结构。这种设计能够完全消除工件外侧的压痕，但在折弯角度方面较难控制。因此，该结构主要适用于对折弯尺寸精度要求不高的工件折弯场景。尽管在控制折弯角度上存在一些挑战，但该无压痕设计为特定工件提供了更为柔软的支持，有效避免了外侧压痕的产生，为特定折弯需求提供了另一种解决方案。
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折弯模具整体水平和发展发展趋势是怎么样的？联盟模具的发展战略如何？
孙宪华
联盟模具自 1995 年起专注于折弯模具制造，经过多年发展，由最初的普通模具制造逐步演变为生产高精度、长寿命的智能化模具。公司致力于满足国内外市场对大尺寸、高精度、长寿命数控折弯模具的需求。在过去的三十年里，中国折弯模具的使用经历了高精密和数控的变革，而联盟模具一直在这一领域取得了显著的进展。
公司在数控折弯模具领域的研发取得了卓越的成就，实现了机械手自动互换模具，使得家电行业薄板的精密模具的精度达到了 0.01 毫米。为了填补国内相关技术空白，联盟模具开发了新一代数控折弯模具，主要包括大尺寸、长规格及无压痕折弯模具和数控加凸补偿工作台研制。这一系列创新设计使公司产品在质量、技术性能和工业水平方面达到同行业领先水平。
联盟模具在研发中心结合有限元技术和优化理论，深入研究了折弯成形机理、加凸补偿技术、无压痕成形方法、折弯回弹控制、模具磨损与寿命分析、模具结构优化等方面，掌握了数控折弯模具高端、核心技术，形成了生产规模。
在国际化方面，从上世纪 90 年代开始，我经常出国参展和参会，考察学习。整体而言，中国折弯模具与世界先进水平之间，还是有差距，但是差距在逐步缩小。中国的折弯模具的水平是和市场需求匹配的，20 年前高端精密模具需求很小，基本依赖进口。但是我们看到市场的潜力，对标国际先进企业，努力投入资金、人员和设备做研发，聘请海外专家指导，和通快、百超、亚威这样的头部企业合作，在他们严格的要求下提升团队、管理和技术水平，逐渐成为他们的首选供应商。直到现在，我们还在不断学习，不断补短板。
值得注意的是，中国中低端的折弯机模具的产能严重过剩，内卷严重，高端模具还不能完全满足。联盟模具是中国模具工业协会第九届理事会的理事单位，五年前我们和中国模协以及工信部的专家就开始调研未来折弯模具的情况进行了调研，和世界模具行业同行进行了分享。
其中有一个观点我觉得重要，那就未来机床制造企业要和模具企业深度合作，机床融合模具，模具融入机床。原来因为高端折弯机是欧美日引领，他们做什么模具，我们能对标生产就不错了，不可能有机会和他们深度研发，也没有太多原创性的创新。现在中国的钣金设备企业进步很快，出现一些非常优秀专业的机床企业，推动了数字化以及智能化钣金工厂、使无人工厂不断成为现实，极大减少人力的使用，对折弯过程提出了新的要求，包括自动化换模、下模凹槽口的自动化调整和不同材料的自动化挠度补偿。
我们联盟模具愿意和折弯机厂家、钣金用户深度合作，联动开发出更适合市场的工装、夹具、模具，给行业提供更具性价比和竞争力的创新工艺，不仅仅服务中国的企业，更要服务全世界的制造业企业，展示中国制造业的强大能力。
安徽联盟模具工业股份有限公司 董事长孙宪华先生
