从“制造”走向“智能”的WILA折弯模具

文/滕兵·

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在钣金折弯领域，中国折弯机床行业经过技术引进、合资生产及自主创新等多种形式的运作，快速提升了我国折弯设备整体水平。折弯设备的发展同时带动了市场对折弯模具的需求，不仅是量的增长，更重要的是质的提高。在折弯作业中，折弯模具与工件直接接触，对最终的折弯成形起着不可或缺的作用。客户不仅仅满足于折弯模具的功能化需求，对折弯模具的精度、耐用和智能化亦提出了更高的要求。WILA以研发和生产高耐用性、高精度、高品质折弯模具而闻名，屡获大奖的创新技术使得模具更换作业更加快速、安全和智能。本文从WILA折弯模具的精准、耐用、灵活、快速、安全五大特点出发，结合自动化折弯的应用场景，详述WILA折弯模具如何实现从“制造”走向“智能”。

WILA折弯模具特点

精准

精准性是高效折弯的关键要素，WILA在模具生产的每个环节都进行过程的三坐标精度检测（图1），在硬化处理工艺之后，还会进行关键部分的精密研磨，尺寸精度高达±0.01mm。严格的尺寸公差要求，保证了超高精度的精密折弯。

耐用

对于所有的新标高配版折弯模具，采用进口的高强度CrMo合金钢，模具上接触折弯工件的部位都会经过数控深度淬火硬化技术的处理，硬度可达56～60HRC，硬化层深度在4mm以上（图2）。高硬度、超强的耐磨性能使得模具的使用寿命之长超乎想象，有客户反馈使用WILA的模具数十年后，性能始终如一。

灵活

模具接口的对称性可使模具正反安装、一模两用，再配上不同的分段模具，组合更加灵活（图3）。

快速

如果不能高效更换模具，那么即便是最好的折弯机也无法发挥最佳性能。折弯模具上配备安全按钮，可以轻松实现垂直方向上的快速换模。重型模具采用Easy-to-Move的专利技术（图4），让重型模具更换易如反掌。模具被夹紧之后折弯线会自动对中，无需进行垫纸片、敲快夹和对中等操作。

安全

当液压夹紧系统不工作时，模具的安全按钮（图5）可以保证模具在液压夹紧松开后不脱落，有效防止模具砸伤人员。

WILA折弯模具的智能化

采用智能模具生产可使产品质量和生产效率进一步提高，有助于制造企业的转型和升级。市场上已经实现数控折弯机+机器人系统应用于自动化折弯的场景，但是针对小批量、多批次的不同折弯零件，客户一天内需要多次人工更换模具，大大降低了自动折弯的效率。WILA折弯模具通过配备DM（Data Matrix）码、ATC（Automatic Tool Change）接口和TIPS（Tooling Identification and Positioning System，即模具识别与定位技术）芯片，实现了从功能性模具到功能与智能相结合的转变。自带TIPS芯片的模具搭配同样带TIPS芯片的WILA液压/气动夹紧系统，可以实现机器人折弯过程中的自动化换模，从而最大程度地完成全自动化折弯作业，显著提高成品率以及折弯效率。

DM码

所有WILA新出厂的模具都会配备唯一的DM码，借助于手机移动端Smart Tooling APP，可以让客户体验数字化和数据互通的优势（图6）。用户可以通过扫描包装箱或者模具上的DM码获知模具的相关参数和模型文件，继而可以分享到云平台，也可以上传到折弯机的控制器，不用再手动输入模具信息，从而消除人为输入失误造成的风险，并且节省了大量时间，简化模具管理，让模具更智能。

ATC接口

借助于WILA自动更换模具的技术，折弯模具不再是限制全自动化折弯的因素。WILA折弯模具加工出一个可用于自动抓取的ATC接口，该接口内部设计了特殊的气路通道。WILA的换模夹钳ATCGripper通过该气路可以按下模具上的安全按钮，继而实现模具在折弯夹具中的装卸，如图7所示。

TIPS芯片

在全自动化折弯作业中，折弯机自动换模是必不可少的环节，配备有TIPS芯片的折弯模具和液压/气动夹具组成了WILA自动换模的核心部分。每一个新标高配版模具（含定制）都可以选配TIPS芯片功能从而升级为TIPS模具。每个TIPS芯片内含一个唯一的ID序列号，通过该序列号可以获知模具的具体参数信息，比如长度、型号、最大承载等（图8）。

当夹紧TIPS模具时，夹具里的TIPS系统可以给模具里的芯片供电以及接收模具芯片里的信号，该信号通过一定的算法解码可以得到模具的型号和位置等信息。夹具里的TIPS系统通过WILA控制器可以与工控机IPC之间进行通信。工控机IPC会对模具的TIPS信号进行判断、处理以及决策，比如用来获知所使用的模具型号、长度和位置正确与否，如图9所示。这样可以避免模具被错误放置，且不再需要进行折弯测试，实现全自动化的折弯作业，从而显著提高折弯生产效率。

WILA折弯模具智能选型顾问Tool Advisor

选择正确的模具，不仅能使折弯品质得到保证，还能节省时间和预算。如果用户想寻求快速、简易的选模建议，WILA开发的折弯模具智能选型顾问Tool Advisor平台可以提供帮助。在Tool Advisor平台上，用户可以绘制出产品的形状和尺寸，在线自助获取从折弯仿真、模具选型、定制模具直至模具报价的一站式解决方案。图10所示为折弯模具智能选型顾问Tool Advisor的操作界面。

针对小批量、多批次的不同折弯零件，WILA通过DM码、ATC接口和TIPS技术等创新技术，让折弯模具做到“自己会说话”，最大程度地实现全自动化折弯作业，显著提高成品率和折弯效率，