冲压模具机械在操作过程安全防范措施
在压力加工行业,物体打击伤害事故性质很严重,原因有三:
1.压力加工机械如机械压力机、液压机、锻锤、剪冲床等,都是靠巨大的能量来工作的。
2.造成伤害的起因物或致害物大多是由模具、工装、工具引起的,靠设备本身的防护难以奏效,一般要从工艺上采取措施。
3.伤害方式无规律性,起因物、致害物的飞出弹出很难确定方位。
由此可见,压力加工行业的物体打击伤害事故有其本身的特点,防范措施的采取必须有针对性,否则很难奏效。产生物体打击的原因在压力加工过程中造成物体打击伤害的因素主要有以下几种:
1.因使用不当或结构不合理造成应力集中,最后导致模具损坏,模具碎块飞出。
2.模块本身缺陷,如表面裂纹、疲劳裂纹、硬度太大等,造成模具碎块飞出。
3.模具、工具材料选用不当,造成模具、工具局部破损飞出、弹出。
4.模具与设备不匹配,模体变形、损坏,碎块飞出。
5.间隙没及时调整,造成模具、工具崩裂,碎块弹出。
防范措施根据上述原因分析可知,产生物体打击的内在原因是因为模具、工具的整体或局部损坏以后,造成碎块飞出或弹出引起的,防范的重点也在此。压力加工所用的模具、工具材料大多是合金钢、碳素工具钢和硬质合金,它们都有一个共同的特点:强度硬度较高,塑性韧性相对较低,这对金属变形相当有利但对操作者的安全却不利。
怎样才能兼顾两者根据多年来的经验,笔者认为从改进工艺方法入手,寻找防范措施,效果较好,方法也简单易行,且节约成本。工艺改进主要考虑的是减少应力集中,提高模具、工具的塑性。一般的情况下,应力集中越严重,越容易引起模具局部破损;模块的塑性越差,越容易造成模具裂纹。减少应力集中,提高塑性有以下方法可供选择:
预热法从提高工、模具内在性能出发提高塑性。
1.对使用一段时间后的模具、工具,定期进行预热处理,预热温度控制在金属的相变温度以下,这样对强度影响不大,但可消除应力集中,提高塑性。一般温度控制在300℃~400℃,然后用肉眼或探伤的方法进行表面检查,消除有关缺陷。
2.寒冷季节(室温低于10℃)每天开工前用200℃~300℃的温度预热模具、工具、锤头、滑块,减小变形抗力增强其塑性。
3.热加工用模具、工具的冷却要注意冷却水的温度不要太低,不要采用急冷,一般要保证冷却水的温度大于50℃。
结构优化法从优化工具几何结构出发减少应力集中除了注意在模具、工具的外表、边缘要避免尖角、锐角,还要注意:
1.注意"三心并一心"。工件的受力中心、模具的几何中心和压机的压力中心"三心合一",这样可以避免因偏心造成的应力集中损坏模具。
2.上模面对操作者的一面尽量做成斜面,不但可增加操作空间,而且可减少因频繁使用,模具棱角在应力的作用下变形、损坏从而弹出的概率。
3.对冲裁加工要保证凸模的硬度略小于凹模HRC5(硬度值)左右;对冲裁直径小于2毫米的细小孔时,冲头的导向套要尽量长;连续冲裁时第一个孔要避免单边或不对称,目的都是为了减少凸模损坏弹出的风险。
4.模具的卸料板和上、下模之间要尽量密闭,特别是靠近操作者的一面。
5.挤压加工能量很大,挤压模具的入口角a对单位挤压力影响很大,当α=40°~60°角时变形抗力最小,对提高安全性能很有帮助。
合理选材法实践证明,钢中碳化物分布不均造成晶粒分布也不均,对钢材的塑性、韧性影响很大,因此,模具选材时一个通用的原则就是控制奥氏体晶粒,尽量选本质细晶粒钢(晶粒度>6级),且分布要均匀。另外还可注意以下几点:
1.大型金属模具中铸造组织缺陷(偏析、夹杂、疏松等)要尽量少,要想法消除,镶块模的外模套要尽量用锻压模块。
2.受力较大的金属模具在开型腔时要注意金属的流线方向,使拉应力的方向尽量和流线一致。
3.对挤压加工来讲,要根据挤压模具所能承受的单位压应力,来确定允许的变形程度,当总变形程度超过此值时,要把挤压分成多道工序,以免因单位挤压力超过模具所承受的限度损坏模具。
4.压力加工所用的操作工具其选材也很有讲究,一般操作工具的选材都选比较软的低碳钢或铝合金,这样可以避免因操作工具使用不当造成的伤害。
防止偏心打击
1.经常调整压机导轨、滑块和模具的导柱、导套间隙,防止偏心打击。
2.剪切机床除了要注意调整上下刀片的间隙外,还要注意使用好压料板,这可避免剪料过程中因反弹、错移造成刀具刃口崩裂。
3.冲裁时尽量应用定位装置:定位面板,冲孔定位盖板等,减少偏心冲裁的可能性。设备匹配法要根据所要完成的工艺性质,批量大小,工件的几何尺寸和精度等级选设备的类型。从安全的角度考虑,一般是开式压力机(C型床身)没有闭式压力机好;机械压力机没有液压机好;自由锻锤没有模锻锤好。当然还要根据现场的实际情况来定,不可一概而论。
另外,还要注意:
1.压力机的台面尺寸应大于模具的平面尺寸,并留有固定模具的余地,台面上的漏料孔应与要进行的工艺相适应。
2.锻锤的下砧宽度和上砧尺寸要相配,下砧长度要略大于上砧。锻模的燕尾接触面要和设备的吨位相配,接触面须保持干净,不得有杂物嵌入。
3.压力机的最大装模高度≤Hma*-5mm(Hma*压机的最大行程)。
篇2:冲压模具安全技术措施
一、冲压模具安全技术措施
在设计冲压模具时,必须满足下列要求:1)模具结构应能保证操作方便,安全可靠,操作者勿手、臂、头伸入危险区即可顺利完成冲压工作。2)调试、安装、修理、搬运和贮藏方便、安全。不会因模具结构问题而引发意外事故。3)模具零件要有足够的强度,材料选择合理,模具应避免有与机能无关的外部凸凹,外部应倒棱,导柱导套应远离操作者,模具压力中心应通过或靠近模柄中心线,导向、定位等重要部位,要使操作能看清楚。4)设计模具时,应考虑安装机械化装置的位置,以便必要时用机械化、自动化装置代替手工操作。5)顶件器、推件器及卸料板等结构必须可靠。6)不使操作者有不安全的感觉。
列出了冲压模具结构的主要安全技术措施。
1凡与机能无关的外缘均应为圆角或倒棱,以免碰伤皮肤
2将上模座的正面制成斜面,以增加安全操作空间
3在复合模中,为尽可能减少危险断面,应在卸料板与凹模之间作出凹槽或斜面,并尽量减小卸料析前后的宽度
4模具上开出空槽,以便于安全操作及取料方便
5在拉深模中,为取件方便,应在左方(面向冲模)开一缺口
6用罩防止弹簧飞出
7采用弹性刮料板,以代替手卸下零件。刮料板适用于工件厚度大于1.5mm的场合
8如果必须用手将工件装入凹模,而且操作会对工人带来危险时,则可将下模做成可拉出式的,以避免在危险区域中装卸工件
9采用凸轮控制和斜面控制的挡料装置操纵机构
10上、下模合装易反的应将导柱错开,或采用大、小导柱
11单面冲裁时,凸模的“凸台”部分应位于后侧
12在导板式落料模中,为避免压手,在卸料板之间,距离一般不小于15"20mm
13减小上、下模接触面积,以减小危险区域
14从模具底座上平面至上模座下平面或压力机滑块平面的最小间距不得小于50mm
15为防止顶件器因损坏而下落,应制成阶梯式结构,当由螺纹、铆接等方法制成时,应采用防松螺母等防护措施
16使用滑槽将工件送进凹模
17与模具装在一起的钩形送料结构
18用手将凹模在凸模下移动,防止手进入危险区域内,可在模外装卸制件
19在上模与下模上的连杆由中间轴销铰接,并在此轴销上安装接件器,滑块在上极点时,接件器伸入上下模间接住从上模打下的工件,滑块下行时,接件器退出,到下极点时,接件器倾斜,工件落到盛器中
二、冲模安装、搬运和储藏的安全技术
1.冲模的安装和搬运冲模的使用寿命、工作安全和冲件质量等与冲模的正确安装有着极大的关系。1)冲模应正确安装在压力机上,使模具上下部分不发生偏斜和位移,这样可以保证模具有较高的准确性,避免产生废品。而且可保证模具寿命。2)模具安装时,将带有导向的模具,上下应同时搬到工作台面上。由于大型模具在工作台面上不便移动,应按材料的送料方向、产品的取出方式、气垫顶杆孔的位置等尽量准确定位。先固定上模,然后根据上模的位置固定下模。3)固定上模的方法有压板压紧、螺钉紧固、燕尾槽配合和模柄固定等。对中小型模具,最常用的方法是模柄固定。模柄装入曲柄压力机模柄孔后,采用模柄夹持器来固定。夹紧模柄时,旋紧夹持器上两螺母,再用方头螺钉顶紧模柄4)凡大型模具用模柄固定时,为增强固定的可靠性,制成带固定斜面的模柄把用固定螺钉紧固,或模具的上模座用吊挂螺丝安装。5)当模柄外形尺寸小于模柄孔尺寸时,禁止用随意能够得到的铁块、铁片等杂物作为衬垫,必须采用专门的开口衬套或对开衬套。常用于口衬套形式a)开口衬套b)圆形对开衬套c)方形对开衬套6)固定下模的方法主要有螺钉固定和压板固定。螺钉固定准确可靠,但增加了冲模制造工时,且装拆冲模也不方便,适用于大、中型冲模。图11-7所示为有平底孔的下模座,由螺钉施加压力紧固,图11-8所示为开口槽的下模座,也由螺钉施加压力紧固。压板固定下模座较为方便和经济,生产中广泛采用。特别注意的是在安装下模座时,不要将废料孔堵住。
7)在冲压生产过程中,由于压力机的振动,可能引起固定冲模的紧固零件松动,操作者必须随时注意和检查各紧固零件的工作情况。8)对于笨重的冲模,为了便于安装和搬运,应设置起重吊钩,通常采用螺栓吊钩或焊接吊钩等。原则上一副模具使用4个吊钩,其正确安位置是使相切起吊提升后能保持平衡。当相重量为300"500kg时,垂直安装的焊接吊钩;当模具重量为1000"5000kg时,水平安装在模具侧面的螺栓吊钩。2.模具存放的安全为了保护模具刃部和橡胶不致过早失去弹性而损坏,在模具储藏时应设置支撑销支撑,使上下模之前具有一定的空隙,并存放在专用的工具架上。
篇3:冲压模具机械在操作过程安全防范措施
在压力加工行业,物体打击伤害事故性质很严重,原因有三:
1.压力加工机械如机械压力机、液压机、锻锤、剪冲床等,都是靠巨大的能量来工作的。
2.造成伤害的起因物或致害物大多是由模具、工装、工具引起的,靠设备本身的防护难以奏效,一般要从工艺上采取措施。
3.伤害方式无规律性,起因物、致害物的飞出弹出很难确定方位。
由此可见,压力加工行业的物体打击伤害事故有其本身的特点,防范措施的采取必须有针对性,否则很难奏效。产生物体打击的原因在压力加工过程中造成物体打击伤害的因素主要有以下几种:
1.因使用不当或结构不合理造成应力集中,最后导致模具损坏,模具碎块飞出。
2.模块本身缺陷,如表面裂纹、疲劳裂纹、硬度太大等,造成模具碎块飞出。
3.模具、工具材料选用不当,造成模具、工具局部破损飞出、弹出。
4.模具与设备不匹配,模体变形、损坏,碎块飞出。
5.间隙没及时调整,造成模具、工具崩裂,碎块弹出。
防范措施根据上述原因分析可知,产生物体打击的内在原因是因为模具、工具的整体或局部损坏以后,造成碎块飞出或弹出引起的,防范的重点也在此。压力加工所用的模具、工具材料大多是合金钢、碳素工具钢和硬质合金,它们都有一个共同的特点:强度硬度较高,塑性韧性相对较低,这对金属变形相当有利但对操作者的安全却不利。
怎样才能兼顾两者根据多年来的经验,笔者认为从改进工艺方法入手,寻找防范措施,效果较好,方法也简单易行,且节约成本。工艺改进主要考虑的是减少应力集中,提高模具、工具的塑性。一般的情况下,应力集中越严重,越容易引起模具局部破损;模块的塑性越差,越容易造成模具裂纹。减少应力集中,提高塑性有以下方法可供选择:
预热法从提高工、模具内在性能出发提高塑性。
1.对使用一段时间后的模具、工具,定期进行预热处理,预热温度控制在金属的相变温度以下,这样对强度影响不大,但可消除应力集中,提高塑性。一般温度控制在300℃~400℃,然后用肉眼或探伤的方法进行表面检查,消除有关缺陷。
2.寒冷季节(室温低于10℃)每天开工前用200℃~300℃的温度预热模具、工具、锤头、滑块,减小变形抗力增强其塑性。
3.热加工用模具、工具的冷却要注意冷却水的温度不要太低,不要采用急冷,一般要保证冷却水的温度大于50℃。
结构优化法从优化工具几何结构出发减少应力集中除了注意在模具、工具的外表、边缘要避免尖角、锐角,还要注意:
1.注意"三心并一心"。工件的受力中心、模具的几何中心和压机的压力中心"三心合一",这样可以避免因偏心造成的应力集中损坏模具。
2.上模面对操作者的一面尽量做成斜面,不但可增加操作空间,而且可减少因频繁使用,模具棱角在应力的作用下变形、损坏从而弹出的概率。
3.对冲裁加工要保证凸模的硬度略小于凹模HRC5(硬度值)左右;对冲裁直径小于2毫米的细小孔时,冲头的导向套要尽量长;连续冲裁时第一个孔要避免单边或不对称,目的都是为了减少凸模损坏弹出的风险。
4.模具的卸料板和上、下模之间要尽量密闭,特别是靠近操作者的一面。
5.挤压加工能量很大,挤压模具的入口角a对单位挤压力影响很大,当α=40°~60°角时变形抗力最小,对提高安全性能很有帮助。
合理选材法实践证明,钢中碳化物分布不均造成晶粒分布也不均,对钢材的塑性、韧性影响很大,因此,模具选材时一个通用的原则就是控制奥氏体晶粒,尽量选本质细晶粒钢(晶粒度>6级),且分布要均匀。另外还可注意以下几点:
1.大型金属模具中铸造组织缺陷(偏析、夹杂、疏松等)要尽量少,要想法消除,镶块模的外模套要尽量用锻压模块。
2.受力较大的金属模具在开型腔时要注意金属的流线方向,使拉应力的方向尽量和流线一致。
3.对挤压加工来讲,要根据挤压模具所能承受的单位压应力,来确定允许的变形程度,当总变形程度超过此值时,要把挤压分成多道工序,以免因单位挤压力超过模具所承受的限度损坏模具。
4.压力加工所用的操作工具其选材也很有讲究,一般操作工具的选材都选比较软的低碳钢或铝合金,这样可以避免因操作工具使用不当造成的伤害。
防止偏心打击
1.经常调整压机导轨、滑块和模具的导柱、导套间隙,防止偏心打击。
2.剪切机床除了要注意调整上下刀片的间隙外,还要注意使用好压料板,这可避免剪料过程中因反弹、错移造成刀具刃口崩裂。
3.冲裁时尽量应用定位装置:定位面板,冲孔定位盖板等,减少偏心冲裁的可能性。设备匹配法要根据所要完成的工艺性质,批量大小,工件的几何尺寸和精度等级选设备的类型。从安全的角度考虑,一般是开式压力机(C型床身)没有闭式压力机好;机械压力机没有液压机好;自由锻锤没有模锻锤好。当然还要根据现场的实际情况来定,不可一概而论。
另外,还要注意:
1.压力机的台面尺寸应大于模具的平面尺寸,并留有固定模具的余地,台面上的漏料孔应与要进行的工艺相适应。
2.锻锤的下砧宽度和上砧尺寸要相配,下砧长度要略大于上砧。锻模的燕尾接触面要和设备的吨位相配,接触面须保持干净,不得有杂物嵌入。
3.压力机的最大装模高度≤Hma*-5mm(Hma*压机的最大行程)。