沖壓模具機械在操作過程安全防范措施
在壓力加工行業,物體打擊傷害事故性質很嚴重,原因有三:
1.壓力加工機械如機械壓力機、液壓機、鍛錘、剪沖床等,都是靠巨大的能量來工作的。
2.造成傷害的起因物或致害物大多是由模具、工裝、工具引起的,靠設備本身的防護難以奏效,一般要從工藝上采取措施。
3.傷害方式無規律性,起因物、致害物的飛出彈出很難確定方位。
由此可見,壓力加工行業的物體打擊傷害事故有其本身的特點,防范措施的采取必須有針對性,否則很難奏效。產生物體打擊的原因在壓力加工過程中造成物體打擊傷害的因素主要有以下幾種:
1.因使用不當或結構不合理造成應力集中,最后導致模具損壞,模具碎塊飛出。
2.模塊本身缺陷,如表面裂紋、疲勞裂紋、硬度太大等,造成模具碎塊飛出。
3.模具、工具材料選用不當,造成模具、工具局部破損飛出、彈出。
4.模具與設備不匹配,模體變形、損壞,碎塊飛出。
5.間隙沒及時調整,造成模具、工具崩裂,碎塊彈出。
防范措施根據上述原因分析可知,產生物體打擊的內在原因是因為模具、工具的整體或局部損壞以后,造成碎塊飛出或彈出引起的,防范的重點也在此。壓力加工所用的模具、工具材料大多是合金鋼、碳素工具鋼和硬質合金,它們都有一個共同的特點:強度硬度較高,塑性韌性相對較低,這對金屬變形相當有利但對操作者的安全卻不利。
怎樣才能兼顧兩者根據多年來的經驗,筆者認為從改進工藝方法入手,尋找防范措施,效果較好,方法也簡單易行,且節約成本。工藝改進主要考慮的是減少應力集中,提高模具、工具的塑性。一般的情況下,應力集中越嚴重,越容易引起模具局部破損;模塊的塑性越差,越容易造成模具裂紋。減少應力集中,提高塑性有以下方法可供選擇:
預熱法從提高工、模具內在性能出發提高塑性。
1.對使用一段時間后的模具、工具,定期進行預熱處理,預熱溫度控制在金屬的相變溫度以下,這樣對強度影響不大,但可消除應力集中,提高塑性。一般溫度控制在300℃~400℃,然后用肉眼或探傷的方法進行表面檢查,消除有關缺陷。
2.寒冷季節(室溫低于10℃)每天開工前用200℃~300℃的溫度預熱模具、工具、錘頭、滑塊,減小變形抗力增強其塑性。
3.熱加工用模具、工具的冷卻要注意冷卻水的溫度不要太低,不要采用急冷,一般要保證冷卻水的溫度大于50℃。
結構優化法從優化工具幾何結構出發減少應力集中除了注意在模具、工具的外表、邊緣要避免尖角、銳角,還要注意:
1.注意"三心并一心"。工件的受力中心、模具的幾何中心和壓機的壓力中心"三心合一",這樣可以避免因偏心造成的應力集中損壞模具。
2.上模面對操作者的一面盡量做成斜面,不但可增加操作空間,而且可減少因頻繁使用,模具棱角在應力的作用下變形、損壞從而彈出的概率。
3.對沖裁加工要保證凸模的硬度略小于凹模HRC5(硬度值)左右;對沖裁直徑小于2毫米的細小孔時,沖頭的導向套要盡量長;連續沖裁時第一個孔要避免單邊或不對稱,目的都是為了減少凸模損壞彈出的風險。
4.模具的卸料板和上、下模之間要盡量密閉,特別是靠近操作者的一面。
5.擠壓加工能量很大,擠壓模具的入口角a對單位擠壓力影響很大,當α=40°~60°角時變形抗力最小,對提高安全性能很有幫助。
合理選材法實踐證明,鋼中碳化物分布不均造成晶粒分布也不均,對鋼材的塑性、韌性影響很大,因此,模具選材時一個通用的原則就是控制奧氏體晶粒,盡量選本質細晶粒鋼(晶粒度>6級),且分布要均勻。另外還可注意以下幾點:
1.大型金屬模具中鑄造組織缺陷(偏析、夾雜、疏松等)要盡量少,要想法消除,鑲塊模的外模套要盡量用鍛壓模塊。
2.受力較大的金屬模具在開型腔時要注意金屬的流線方向,使拉應力的方向盡量和流線一致。
3.對擠壓加工來講,要根據擠壓模具所能承受的單位壓應力,來確定允許的變形程度,當總變形程度超過此值時,要把擠壓分成多道工序,以免因單位擠壓力超過模具所承受的限度損壞模具。
4.壓力加工所用的操作工具其選材也很有講究,一般操作工具的選材都選比較軟的低碳鋼或鋁合金,這樣可以避免因操作工具使用不當造成的傷害。
防止偏心打擊
1.經常調整壓機導軌、滑塊和模具的導柱、導套間隙,防止偏心打擊。
2.剪切機床除了要注意調整上下刀片的間隙外,還要注意使用好壓料板,這可避免剪料過程中因反彈、錯移造成刀具刃口崩裂。
3.沖裁時盡量應用定位裝置:定位面板,沖孔定位蓋板等,減少偏心沖裁的可能性。設備匹配法要根據所要完成的工藝性質,批量大小,工件的幾何尺寸和精度等級選設備的類型。從安全的角度考慮,一般是開式壓力機(C型床身)沒有閉式壓力機好;機械壓力機沒有液壓機好;自由鍛錘沒有模鍛錘好。當然還要根據現場的實際情況來定,不可一概而論。
另外,還要注意:
1.壓力機的臺面尺寸應大于模具的平面尺寸,并留有固定模具的余地,臺面上的漏料孔應與要進行的工藝相適應。
2.鍛錘的下砧寬度和上砧尺寸要相配,下砧長度要略大于上砧。鍛模的燕尾接觸面要和設備的噸位相配,接觸面須保持干凈,不得有雜物嵌入。
3.壓力機的最大裝模高度≤Hma*-5mm(Hma*壓機的最大行程)。
篇2:沖壓模具安全技術措施
一、沖壓模具安全技術措施
在設計沖壓模具時,必須滿足下列要求:1)模具結構應能保證操作方便,安全可靠,操作者勿手、臂、頭伸入危險區即可順利完成沖壓工作。2)調試、安裝、修理、搬運和貯藏方便、安全。不會因模具結構問題而引發意外事故。3)模具零件要有足夠的強度,材料選擇合理,模具應避免有與機能無關的外部凸凹,外部應倒棱,導柱導套應遠離操作者,模具壓力中心應通過或靠近模柄中心線,導向、定位等重要部位,要使操作能看清楚。4)設計模具時,應考慮安裝機械化裝置的位置,以便必要時用機械化、自動化裝置代替手工操作。5)頂件器、推件器及卸料板等結構必須可靠。6)不使操作者有不安全的感覺。
列出了沖壓模具結構的主要安全技術措施。
1凡與機能無關的外緣均應為圓角或倒棱,以免碰傷皮膚
2將上模座的正面制成斜面,以增加安全操作空間
3在復合模中,為盡可能減少危險斷面,應在卸料板與凹模之間作出凹槽或斜面,并盡量減小卸料析前后的寬度
4模具上開出空槽,以便于安全操作及取料方便
5在拉深模中,為取件方便,應在左方(面向沖模)開一缺口
6用罩防止彈簧飛出
7采用彈性刮料板,以代替手卸下零件。刮料板適用于工件厚度大于1.5mm的場合
8如果必須用手將工件裝入凹模,而且操作會對工人帶來危險時,則可將下模做成可拉出式的,以避免在危險區域中裝卸工件
9采用凸輪控制和斜面控制的擋料裝置操縱機構
10上、下模合裝易反的應將導柱錯開,或采用大、小導柱
11單面沖裁時,凸模的“凸臺”部分應位于后側
12在導板式落料模中,為避免壓手,在卸料板之間,距離一般不小于15"20mm
13減小上、下模接觸面積,以減小危險區域
14從模具底座上平面至上模座下平面或壓力機滑塊平面的最小間距不得小于50mm
15為防止頂件器因損壞而下落,應制成階梯式結構,當由螺紋、鉚接等方法制成時,應采用防松螺母等防護措施
16使用滑槽將工件送進凹模
17與模具裝在一起的鉤形送料結構
18用手將凹模在凸模下移動,防止手進入危險區域內,可在模外裝卸制件
19在上模與下模上的連桿由中間軸銷鉸接,并在此軸銷上安裝接件器,滑塊在上極點時,接件器伸入上下模間接住從上模打下的工件,滑塊下行時,接件器退出,到下極點時,接件器傾斜,工件落到盛器中
二、沖模安裝、搬運和儲藏的安全技術
1.沖模的安裝和搬運沖模的使用壽命、工作安全和沖件質量等與沖模的正確安裝有著極大的關系。1)沖模應正確安裝在壓力機上,使模具上下部分不發生偏斜和位移,這樣可以保證模具有較高的準確性,避免產生廢品。而且可保證模具壽命。2)模具安裝時,將帶有導向的模具,上下應同時搬到工作臺面上。由于大型模具在工作臺面上不便移動,應按材料的送料方向、產品的取出方式、氣墊頂桿孔的位置等盡量準確定位。先固定上模,然后根據上模的位置固定下模。3)固定上模的方法有壓板壓緊、螺釘緊固、燕尾槽配合和模柄固定等。對中小型模具,最常用的方法是模柄固定。模柄裝入曲柄壓力機模柄孔后,采用模柄夾持器來固定。夾緊模柄時,旋緊夾持器上兩螺母,再用方頭螺釘頂緊模柄4)凡大型模具用模柄固定時,為增強固定的可靠性,制成帶固定斜面的模柄把用固定螺釘緊固,或模具的上模座用吊掛螺絲安裝。5)當模柄外形尺寸小于模柄孔尺寸時,禁止用隨意能夠得到的鐵塊、鐵片等雜物作為襯墊,必須采用專門的開口襯套或對開襯套。常用于口襯套形式a)開口襯套b)圓形對開襯套c)方形對開襯套6)固定下模的方法主要有螺釘固定和壓板固定。螺釘固定準確可靠,但增加了沖模制造工時,且裝拆沖模也不方便,適用于大、中型沖模。圖11-7所示為有平底孔的下模座,由螺釘施加壓力緊固,圖11-8所示為開口槽的下模座,也由螺釘施加壓力緊固。壓板固定下模座較為方便和經濟,生產中廣泛采用。特別注意的是在安裝下模座時,不要將廢料孔堵住。
7)在沖壓生產過程中,由于壓力機的振動,可能引起固定沖模的緊固零件松動,操作者必須隨時注意和檢查各緊固零件的工作情況。8)對于笨重的沖模,為了便于安裝和搬運,應設置起重吊鉤,通常采用螺栓吊鉤或焊接吊鉤等。原則上一副模具使用4個吊鉤,其正確安位置是使相切起吊提升后能保持平衡。當相重量為300"500kg時,垂直安裝的焊接吊鉤;當模具重量為1000"5000kg時,水平安裝在模具側面的螺栓吊鉤。2.模具存放的安全為了保護模具刃部和橡膠不致過早失去彈性而損壞,在模具儲藏時應設置支撐銷支撐,使上下模之前具有一定的空隙,并存放在專用的工具架上。
篇3:沖壓模具機械在操作過程安全防范措施
在壓力加工行業,物體打擊傷害事故性質很嚴重,原因有三:
1.壓力加工機械如機械壓力機、液壓機、鍛錘、剪沖床等,都是靠巨大的能量來工作的。
2.造成傷害的起因物或致害物大多是由模具、工裝、工具引起的,靠設備本身的防護難以奏效,一般要從工藝上采取措施。
3.傷害方式無規律性,起因物、致害物的飛出彈出很難確定方位。
由此可見,壓力加工行業的物體打擊傷害事故有其本身的特點,防范措施的采取必須有針對性,否則很難奏效。產生物體打擊的原因在壓力加工過程中造成物體打擊傷害的因素主要有以下幾種:
1.因使用不當或結構不合理造成應力集中,最后導致模具損壞,模具碎塊飛出。
2.模塊本身缺陷,如表面裂紋、疲勞裂紋、硬度太大等,造成模具碎塊飛出。
3.模具、工具材料選用不當,造成模具、工具局部破損飛出、彈出。
4.模具與設備不匹配,模體變形、損壞,碎塊飛出。
5.間隙沒及時調整,造成模具、工具崩裂,碎塊彈出。
防范措施根據上述原因分析可知,產生物體打擊的內在原因是因為模具、工具的整體或局部損壞以后,造成碎塊飛出或彈出引起的,防范的重點也在此。壓力加工所用的模具、工具材料大多是合金鋼、碳素工具鋼和硬質合金,它們都有一個共同的特點:強度硬度較高,塑性韌性相對較低,這對金屬變形相當有利但對操作者的安全卻不利。
怎樣才能兼顧兩者根據多年來的經驗,筆者認為從改進工藝方法入手,尋找防范措施,效果較好,方法也簡單易行,且節約成本。工藝改進主要考慮的是減少應力集中,提高模具、工具的塑性。一般的情況下,應力集中越嚴重,越容易引起模具局部破損;模塊的塑性越差,越容易造成模具裂紋。減少應力集中,提高塑性有以下方法可供選擇:
預熱法從提高工、模具內在性能出發提高塑性。
1.對使用一段時間后的模具、工具,定期進行預熱處理,預熱溫度控制在金屬的相變溫度以下,這樣對強度影響不大,但可消除應力集中,提高塑性。一般溫度控制在300℃~400℃,然后用肉眼或探傷的方法進行表面檢查,消除有關缺陷。
2.寒冷季節(室溫低于10℃)每天開工前用200℃~300℃的溫度預熱模具、工具、錘頭、滑塊,減小變形抗力增強其塑性。
3.熱加工用模具、工具的冷卻要注意冷卻水的溫度不要太低,不要采用急冷,一般要保證冷卻水的溫度大于50℃。
結構優化法從優化工具幾何結構出發減少應力集中除了注意在模具、工具的外表、邊緣要避免尖角、銳角,還要注意:
1.注意"三心并一心"。工件的受力中心、模具的幾何中心和壓機的壓力中心"三心合一",這樣可以避免因偏心造成的應力集中損壞模具。
2.上模面對操作者的一面盡量做成斜面,不但可增加操作空間,而且可減少因頻繁使用,模具棱角在應力的作用下變形、損壞從而彈出的概率。
3.對沖裁加工要保證凸模的硬度略小于凹模HRC5(硬度值)左右;對沖裁直徑小于2毫米的細小孔時,沖頭的導向套要盡量長;連續沖裁時第一個孔要避免單邊或不對稱,目的都是為了減少凸模損壞彈出的風險。
4.模具的卸料板和上、下模之間要盡量密閉,特別是靠近操作者的一面。
5.擠壓加工能量很大,擠壓模具的入口角a對單位擠壓力影響很大,當α=40°~60°角時變形抗力最小,對提高安全性能很有幫助。
合理選材法實踐證明,鋼中碳化物分布不均造成晶粒分布也不均,對鋼材的塑性、韌性影響很大,因此,模具選材時一個通用的原則就是控制奧氏體晶粒,盡量選本質細晶粒鋼(晶粒度>6級),且分布要均勻。另外還可注意以下幾點:
1.大型金屬模具中鑄造組織缺陷(偏析、夾雜、疏松等)要盡量少,要想法消除,鑲塊模的外模套要盡量用鍛壓模塊。
2.受力較大的金屬模具在開型腔時要注意金屬的流線方向,使拉應力的方向盡量和流線一致。
3.對擠壓加工來講,要根據擠壓模具所能承受的單位壓應力,來確定允許的變形程度,當總變形程度超過此值時,要把擠壓分成多道工序,以免因單位擠壓力超過模具所承受的限度損壞模具。
4.壓力加工所用的操作工具其選材也很有講究,一般操作工具的選材都選比較軟的低碳鋼或鋁合金,這樣可以避免因操作工具使用不當造成的傷害。
防止偏心打擊
1.經常調整壓機導軌、滑塊和模具的導柱、導套間隙,防止偏心打擊。
2.剪切機床除了要注意調整上下刀片的間隙外,還要注意使用好壓料板,這可避免剪料過程中因反彈、錯移造成刀具刃口崩裂。
3.沖裁時盡量應用定位裝置:定位面板,沖孔定位蓋板等,減少偏心沖裁的可能性。設備匹配法要根據所要完成的工藝性質,批量大小,工件的幾何尺寸和精度等級選設備的類型。從安全的角度考慮,一般是開式壓力機(C型床身)沒有閉式壓力機好;機械壓力機沒有液壓機好;自由鍛錘沒有模鍛錘好。當然還要根據現場的實際情況來定,不可一概而論。
另外,還要注意:
1.壓力機的臺面尺寸應大于模具的平面尺寸,并留有固定模具的余地,臺面上的漏料孔應與要進行的工藝相適應。
2.鍛錘的下砧寬度和上砧尺寸要相配,下砧長度要略大于上砧。鍛模的燕尾接觸面要和設備的噸位相配,接觸面須保持干凈,不得有雜物嵌入。
3.壓力機的最大裝模高度≤Hma*-5mm(Hma*壓機的最大行程)。