构思冲压模具时,务必达成以下条件:首先,模具构造需确保工作人员能够轻松安全地执行任务,只要避免手、臂、头部进入危险地带,即可顺利开展冲压作业。其次,模具的调试、安装、维护、移动及存放过程也必须便捷安全,防止因结构设计缺陷导致任何意外情况发生。成型部件需具备充分承载力,选材须恰当,构造上要排除与功能无涉的凸起凹陷,表层须做倒角处理,推杆与衬套需置于远离人员位置,模腔受力平衡点宜与模柄轴线重合或邻近,对导向固定等关键环节,要确保操作者能一目了然。构思模具时,须预设机械装置的安放点,以便在必要时借助机械化自动化设备取代人工操作。这些部件的运作要稳定,确保不会让使用者感到危险。
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
在组合模具里,要尽量降低风险区域,需要在卸料板和凹模之间设置凹形槽或斜坡,并且尽量缩小卸料板前后的尺寸
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
使用弹性刮削工具,来替换人工取下部件,该工具适用于工件厚度超过
1.5mm的场合
若需徒手将物件置入模穴,且此举会危及操作人员,那么可以将底模设计成可抽拔的样式,借此防止在危险地带进行物件安放或取出
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
在导板式落料模具里,为了防止操作时手被夹住,卸料板之间的间隔通常要保持在15到20毫米以上
13减小上、下模接触面积,以减小危险区域
模具底座的上表面到上模座的下表面,或者到压力机滑块的上表面,之间的最小垂直距离,必须大于或等于五十毫米
为避免顶件器在使用中发生掉落,需要设计成逐级下降的结构,如果是通过螺纹连接或铆接方式固定,就必须搭配使用防松螺母等加固手段
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
用工具将凹模在凸模下方挪动,避免手进入不安全范围,可以在模具外部进行零件的安装和拆卸
19 连杆在上下模之间通过中间轴销连接,轴销上装有接件器,当滑块处于最高位置时,接件器会卡住上下模之间的工件,该工件由上模推出,当滑块向下移动时,接件器会脱离,到达最低位置时,接件器会向一侧倾斜,工件便掉入容器内
二、冲模安装、搬运和储藏的安全技术
冲模的装配和挪动,对冲模的耐用度、作业安全及冲压件品质等有非常关键的影响。1)冲模需在压力机上正确装配,确保模具上下两部分不出现偏移和位移,这样能维持模具有较高的精确度,防止形成次品。同时也能延长模具的使用期限。2)在装配模具时,带有导向结构的模具,上下两部分要同步移至工作台面。大型模具因难以在台面上挪动,需依据材料进料走向、产品取出途径、气垫顶杆安放点等要素,力求精准安放。先固定上模,再以上模为基准,安放下模。固定上模可选用压板夹紧、螺钉锁紧、燕尾槽配合或模柄安装等方式。对于中小型模具,最普遍采用的是模柄安装。模柄置入曲柄压力机模柄孔内,通过模柄夹持装置来固定。固定模柄时,先拧紧夹持器上的两个螺母,然后用方头螺钉将模柄顶紧,4)对于大型模具,若使用模柄来固定,为了提高固定的稳固性,可以制作带有固定斜面的模柄,并用固定螺钉来紧固,或者让模具的上模座通过吊挂螺丝来安装,5)如果模柄的外部尺寸小于模柄孔的尺寸,不允许使用随便能找到的铁块、铁片等作为垫片,必须使用专门的开口衬套或者对开衬套常以套筒形态出现,包括a)套筒式,b)圆形分体套筒,c)方形分体套筒,6)固定下模的方式主要有螺栓固定和压板固定,螺栓固定精准稳定,不过会延长模具制造时间,而且装拆模具也不便捷,适合大中型模具,图11-7展示的是带平底孔的下模座,通过螺栓施压紧固,图11-8呈现的是带开口槽的下模座,同样通过螺栓施压紧固压板固定下模座较为省事且成本低廉,生产实践中普遍使用这种方式。特别需要注意的是,在安装下模座时,不要让废料孔被杂物堵塞。
冲压作业时,设备震动可能导致模具固定部件出现松脱,工作人员需要持续关注并核实所有紧固件的状态。大型模具为方便吊装运输,需配备起吊装置,常见有螺栓式或焊接式吊钩。一般一套模具安装四个吊钩,正确布置要求在同步起吊时能维持稳定平衡。当吊运重量介于300至500公斤之间时,采用垂直固定的焊接吊钩,当承载重量在1000至5000公斤范围之内时,则选用水平安装在模具侧方的螺栓吊钩,模具存放需注意安全,为了防止模具锋利边缘受损,同时避免橡胶材质过早失去弹性,在储存期间必须使用支撑销固定,确保上下模具之间存在适当间距,并且将模具安置在专用的工具架之上。