沖壓作業(yè)的安全技術(shù)措施范圍很廣,它包括改進(jìn)沖壓作業(yè)方式,改革沖模結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化,設(shè)置模具和設(shè)備的防護(hù)裝置等。
實(shí)踐證明,采用復(fù)合模、多工位連續(xù)模代替單工序的危險(xiǎn)模,或者在模具上設(shè)置機(jī)械進(jìn)出料機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化等都能達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,方便操作,保證安全的目的,這是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向,也是實(shí)現(xiàn)沖壓安全保護(hù)的根本途徑。
在沖壓設(shè)備和模具上設(shè)置安全防護(hù)裝置或采用勞動(dòng)強(qiáng)度小、使用方便靈活的手工工具,這也是當(dāng)前條件下實(shí)現(xiàn)沖壓作業(yè)大面積安全保護(hù)的有效措施。
由于沖壓作業(yè)程序多,有送料、定料、出料、清理廢料、潤滑、調(diào)整模具等操作,所以沖壓作業(yè)的防護(hù)范圍也很廣,要實(shí)現(xiàn)不同程序上的防護(hù)是比較困難的。目前,沖壓作業(yè)中所采取的各種安全措施可歸納為防止以下兩種失誤:
第一種是人手尚未離開模區(qū)時(shí)沖模閉合。這種情況一般采取隔離保護(hù):滑塊下移過程中手不會(huì)直接進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)。如用手工工具、模具防護(hù)罩、機(jī)械進(jìn)出料裝置等;滑塊下移終止前手不會(huì)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)。如單人雙按鈕開關(guān)、多人雙按鈕開關(guān)等;滑塊下移過程中能把停留在危險(xiǎn)區(qū)的手推出。如機(jī)械拉手、推手和拔手裝置。
第二種是沖模即將閉合的瞬間伸手入模。這種情況采取自動(dòng)保護(hù):滑塊下移過程中或即將到達(dá)下死點(diǎn)時(shí),人手進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)時(shí),滑塊立刻停止。如光電式自動(dòng)保護(hù)裝置等。
下面分別介紹各種形式的安全防護(hù)措施。
一、 手用安全工具
(一) 手用安全工具種類
使用安全工具操作時(shí),將單件毛坯放入凹模內(nèi)或?qū)_制后的零件、廢料取出,實(shí)現(xiàn)模外作業(yè),避免用手直接伸入上下??谥g裝拆制件,保證人體安全。
目前,使用的安全工具一般根據(jù)本企業(yè)的作業(yè)特點(diǎn)自行設(shè)計(jì)制造。按其不同特點(diǎn)大致歸納為以下五類:
1. 彈性夾鉗
如圖1所示,它是根據(jù)制件的不同形狀而設(shè)計(jì)制造的,其體積小、重量輕、通用性強(qiáng)、勞動(dòng)強(qiáng)度小、操作簡(jiǎn)單靈活,適用于鉗夾各種輕型、重量在0.5kg以下的薄料加工零件。如圖形拉延件、小管子制件以及壓平、沖孔的薄形小零件。
見表
圖1 彈性夾鉗
2. 專用夾鉗(卡鉗)
如圖2所示,它也是根據(jù)制件的不同形狀而設(shè)計(jì)制造的,操作簡(jiǎn)單方便,勞動(dòng)強(qiáng)度不高,適用于鉗夾較厚的或表面積較大的、重量在0.5kg以上的各種沖壓制件。
見表
圖2 專用夾鉗
3. 磁性吸盤
如圖3所示,有永磁吸盤和電磁吸盤。它適用于吸取各種鋼質(zhì)薄片型平整的沖制零件??烧{(diào)永磁吸盤通用性較強(qiáng),吸力可在一定范圍內(nèi)調(diào)整。固定式永磁吸盤還有單頭和雙頭二種。
見表
圖3 磁性吸盤
1―永磁鐵 2―磁鐵座 3―調(diào)節(jié)螺母 4―連接管 5―木柄電磁吸鐵盤
1―導(dǎo)把 2―微動(dòng)開關(guān) 3―連接管 4―連續(xù)螺釘 5―磁罩 6―絕緣板 7―磁芯 8―線圈
4. 真空吸盤
如圖4所示,它適用于吸取各種鋼質(zhì)、銅質(zhì)、鋁質(zhì)和膠木制成的片狀平整沖制零件。
見表
圖4 真空吸盤
1―橡皮吸頭 2―鋼管 3―彈性銅片 4―木柄
5. 氣動(dòng)夾盤
如圖5所示,它適于夾持形狀復(fù)雜的大型覆蓋件,它能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
見表
圖5 氣動(dòng)夾盤
(二) 手用安全工具的使用注意事項(xiàng):
1. 手用安全工具一般用于小型制件的加工,廣泛用于開式壓機(jī)上,使用手用安全工具要求實(shí)行單次行程操作,工具的長度要適當(dāng),禁止持手部位進(jìn)入模具的危險(xiǎn)位置。
2. 開式壓機(jī)上雖已設(shè)置保護(hù)裝置,但單件送料應(yīng)盡量堅(jiān)持使用工具,防止保護(hù)失靈造成事故。
3. 手用工具應(yīng)盡量采用輕金屬或非金屬材料制造,防止操作失誤時(shí)造成模具或設(shè)備損壞。
二、 模具防護(hù)措施
內(nèi)容包括在模具周圍設(shè)置防護(hù)板(罩);通過改進(jìn)模具減少其危險(xiǎn)面積,擴(kuò)大安全空間;設(shè)置機(jī)械進(jìn)出料裝置,以此代替手工進(jìn)出料方式,將操作者的雙手隔離在沖模危險(xiǎn)區(qū)之外,實(shí)行作業(yè)保護(hù)。
(一) 模具防護(hù)罩(板)
設(shè)置模具防護(hù)罩(板)是實(shí)行安全區(qū)操作的一種措施,模具防護(hù)的形式較多,簡(jiǎn)介如下:
(1) 如圖6所示為固定在下模的防護(hù)板。坯料從正面防護(hù)板下方的條縫中送入,防止送料不當(dāng)時(shí)將手伸入模內(nèi)。
見表
圖6 開有送料槽孔的防護(hù)板
(2) 如圖7所示為固定在凹模上的防護(hù)柵欄。它由開縫的金屬板制成,可從正面和側(cè)面將危險(xiǎn)區(qū)封閉起來,在兩側(cè)或前側(cè)開有供進(jìn)退料用的間隙。使用柵欄時(shí),其橫縫必須豎直開設(shè),以增加操作者的可見度和減輕視力疲勞。
見表
圖7 固定式防護(hù)板
(3) 如圖8所示為折疊式凸模防護(hù)罩。在滑塊處于上死點(diǎn)時(shí),環(huán)形疊片與下模之間僅留出可供坯料進(jìn)出的間隙,滑塊下行時(shí),防護(hù)罩輕壓在坯料上面,并使環(huán)片依次折疊起來。
見表
圖8 折疊式防護(hù)罩
(4) 如圖9所示為錐形彈簧構(gòu)成的模具防護(hù)罩。在自由狀態(tài)下彈簧相鄰兩圈的間隙不大于8mm,這樣即封閉了危險(xiǎn)區(qū),又避免了彈簧壓傷手指的危險(xiǎn)。
見表
圖9 錐形彈簧防護(hù)罩
(二) 模具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
在不影響模具強(qiáng)度和制件質(zhì)量的情況下,可將原有的各種手工送料的單工序模具加以改進(jìn),以提高安全性。具體措施如下:
(1) 將模具上模板的正面改成斜面(圖10a)。
(2) 在卸料板與凸模之間做成凹槽或斜面(圖10b)。
(3) 導(dǎo)板在剛性卸料板與凸模固定板之間保持足夠的間隙,一般不小于15~20mm(圖10c)。
(4) 在不影響定位要求時(shí),將擋料銷布置在模具的一側(cè)(圖10d)。
(5) 單面沖裁時(shí),盡量將凸模的凸起部分和平衡擋塊安排在模具的后面或側(cè)面(圖10e)。
(6) 在裝有活動(dòng)擋料銷和固定卸料板的大型模具上,用凸輪或斜面機(jī)械控制擋料銷的位置(圖10f)。
見表
圖10 在模具結(jié)構(gòu)上擴(kuò)大安全操作空間
(三) 模具上設(shè)置進(jìn)出料機(jī)構(gòu)
為了改善沖壓作業(yè)的操作條件,通常在一些中小型且形狀簡(jiǎn)單的模具上增設(shè)簡(jiǎn)單的進(jìn)出料裝置。
1. 簡(jiǎn)易手工送料裝置
如圖11所示是沖制碗形零件類采用的手工簡(jiǎn)易送料裝置。將凹模的上平面切去寬度稍大于坯料直徑、深度為2mm的送料槽,并加裝固定導(dǎo)板,導(dǎo)板長度上可放2~3個(gè)坯料。操作時(shí),只要用手推動(dòng)坯料,使坯料沿著導(dǎo)板滑入凹模,達(dá)到送料目的,除此送料裝置外,還可采用如圖12所示的滑板式送料裝置。
見表
圖11 手工簡(jiǎn)易送料裝置圖
見表
圖12 滑板式手工送料裝置
上述兩種送料裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,安全可靠,適用于某些漏模出件的模具。
2. 機(jī)械送料裝置
(1) 活動(dòng)模 如圖13所示,操作時(shí)將沖制零件裝入凹模(此時(shí)凹模位置在凸模的外側(cè))踩動(dòng)腳踏開關(guān)時(shí),先由氣缸的活塞桿把凹模拉入凸模下方,接著凸模下降,即行沖制。放開開關(guān),沖頭回程,凹模立刻由活塞桿推出,取下沖制件,如此重復(fù)操作。也可采用旋轉(zhuǎn)式加料,將凹模旋轉(zhuǎn)到安全位置,放好坯料然后再旋轉(zhuǎn)到工作位置進(jìn)行沖壓。
見表
圖13 活動(dòng)模具裝置示意圖
(2) 杠桿式送料裝置 在模具前設(shè)置儲(chǔ)料槽(斗)利用滑塊動(dòng)力將坯件送進(jìn)模內(nèi)。如圖14和圖15分別是杠桿式和楔鐵杠桿式送料裝置。這類裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便,適用于厚度大于1.5mm以上的平整、無毛刺的坯件。
見表
圖14 杠桿式送料裝置
見表
圖15 楔鐵杠桿式送料裝置
采用楔鐵機(jī)構(gòu)時(shí),楔鐵不宜直接推動(dòng)滑桿送料,防止因強(qiáng)制推進(jìn)而造成機(jī)構(gòu)損壞。
3. 機(jī)械出料裝置
(1) 滑板式出料裝置 如圖16所示,它主要由曲柄、滑板、連桿等組成,接料斗焊在滑板上,滑板上開有兩個(gè)通孔,套在兩根平行的滑動(dòng)桿上,可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。自由狀態(tài)時(shí),由拉簧將機(jī)構(gòu)停止在圖示位置,當(dāng)凸模下移時(shí),固定在凸模上的觸桿隨之一起向下,并壓動(dòng)曲柄,使其作逆時(shí)針回轉(zhuǎn),從而使接料斗向右移動(dòng),離開凸模工作位置,滑塊回程上升至終點(diǎn)時(shí),退料機(jī)械復(fù)位。
見表
圖16 滑板式退料裝置
1―觸桿 2―曲柄 3―