用時(shí)應(yīng)保證緊固和彈性頂出的需要,避免緊固件暴露在表面的操作位置上,防止碰傷人手和妨礙操作。
(四) 模具設(shè)計(jì)的安全要點(diǎn)
在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量保證進(jìn)料、定料、出件、清理廢料的方便。對(duì)于小型零件的加工要嚴(yán)禁操作者的手指、手腕或身體的其他部位伸入模區(qū)作業(yè);對(duì)于大型零件的加工,模具若要求操作者手入模內(nèi)作業(yè)時(shí),要盡可能減少入模的范圍,盡可能縮短身體某部位在模內(nèi)停留的時(shí)間,并應(yīng)明確模具危險(xiǎn)區(qū)范圍,配備必要的防護(hù)措施和裝置。
模具上的各種零件應(yīng)足夠的強(qiáng)度及剛度,防止使用過(guò)程中損壞和變形,緊固零件要有防松動(dòng)措施,避免意外危及操作者。
不允許在加工過(guò)程中發(fā)生廢料或工件飛彈,影響操作者的注意力,甚至擊傷操作者,另外要避免沖裁件毛刺割傷人手。不允許使操作者在進(jìn)行沖壓操作時(shí)有過(guò)大的動(dòng)作幅度,避免出現(xiàn)使身體失去穩(wěn)定的姿勢(shì);不允許在作業(yè)時(shí)有過(guò)多和過(guò)難的動(dòng)作。盡量避免沖壓加工時(shí)造成強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)。模具設(shè)計(jì)應(yīng)在總圖上標(biāo)明模具重量,便于安裝,保障安全。20kg以上的零件加工應(yīng)有起重搬運(yùn)措施,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。裝拆模具零件時(shí)應(yīng)方便安全,避免有夾手、割手的可能;模具要便于解體存放。總之,模具中的哪怕是細(xì)微的問題都會(huì)影響安全,只有對(duì)每種作業(yè)中的具體問題進(jìn)行剖析,才能提出模具中的安全注意事項(xiàng)。因此,上述原則僅供設(shè)計(jì)人員參考。
三、 沖壓作業(yè)方式對(duì)安全的影響
沖壓作業(yè)包括送料、定料、操縱設(shè)備、出件、清理廢料、給模具和坯件上油、工作點(diǎn)的布置等操作動(dòng)作。這些操作動(dòng)作常?;ハ嚓P(guān)聯(lián),形成一套完整的工作程序。沖壓作業(yè)方式合理與否,對(duì)制件的質(zhì)量、作業(yè)的效率和人身安全都有直接影響。因坯料、模具、設(shè)備和制作的不同,其作業(yè)方式也各不相同。下面重點(diǎn)分析作業(yè)方式中與安全關(guān)系較大的幾個(gè)工序。
1. 送料
將坯料送入模內(nèi)的操作稱為送料。送料操作在滑塊即將進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)之前進(jìn)行,所以,必須特別注意操作的安全。
毛坯的形狀有卷料、條料、片料和各種形狀的立體形坯料,其送進(jìn)方式也各不相同。
(1) 卷料 卷料是實(shí)現(xiàn)沖壓作業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化的最合適的坯料之一。機(jī)械化自動(dòng)送料裝置可以將卷料進(jìn)行開卷、校平、自動(dòng)送入模內(nèi)。由于機(jī)械化送料裝置與滑塊機(jī)械聯(lián)鎖,所以送料的動(dòng)作節(jié)奏與滑塊動(dòng)作能夠協(xié)調(diào)一致,操作者不需用手在模區(qū)內(nèi)操作,屬于安全作業(yè)。但當(dāng)送料機(jī)構(gòu)或模具發(fā)生故障,而需要操作者調(diào)整時(shí),必須十分注意安全。如果沒有配備自動(dòng)送料裝置,則也可用卷料進(jìn)行手工送料,只要操作者手不入模,也屬于安全作業(yè)。
(2) 條料 它是由剪板機(jī)剪裁成長(zhǎng)條狀的坯料。條料可以用于各種中、小零件的落料、沖孔、連續(xù)拉延等各種工序。操作時(shí)可以采用自動(dòng)送料裝置自動(dòng)送進(jìn)模內(nèi),也可由操作者按滑塊運(yùn)動(dòng)節(jié)奏用手不斷推送入模,在送料操作過(guò)程中不會(huì)進(jìn)入模內(nèi),這種送料形式屬于安全作業(yè)。但在條料手工送料操作中,下列作業(yè)是危險(xiǎn)作業(yè):
1) 切斷?;蛴糜趯U料切碎的其它模具進(jìn)行最后尾件切料加工時(shí);
2) 某些落料、沖裁、成形模條料尾件送入模內(nèi)時(shí)。
為了解決作業(yè)的安全,有些作業(yè)可以將條料調(diào)頭(轉(zhuǎn)過(guò)180°)送入模內(nèi)沖壓加工。
(3) 片料 單件薄形平板坯料稱為片料。如經(jīng)落料或切斷后的薄形制作,常作為后續(xù)工序的坯料。片料一般有以下四種送料方式:
1) 料頭存料,機(jī)械化送料;
2) 料推料送入模內(nèi),手不進(jìn)入模口送料;
3) 采用手工工具送料;
4) 手持坯件入模送料。
前三種是安全作業(yè),第四種是危險(xiǎn)作業(yè)。目前單件片料的手工送料方式在沖壓作業(yè)中還占有相當(dāng)大的比例,特別是各種大、中型零件的拉延、彎曲、成形等工序均采用這種送料方式,沖壓安全防護(hù)裝置也是以這種操作方法為根據(jù)實(shí)行各種人身保護(hù)的。
(4) 立體形狀的各類坯料 此類坯件在修邊、整形、沖孔等后續(xù)工序(中間工序和末道工序)中的送料方式一般要比片料的送料方式難度大,尤其是大件。送料操作時(shí),手要進(jìn)入模區(qū),而且停留的時(shí)間較長(zhǎng),因此危險(xiǎn)性比片料更大。采用這種送料方式時(shí)應(yīng)實(shí)行重點(diǎn)保護(hù)。
2. 定料
將坯料限制在模具的某一固定位置上的操作稱為定料,又稱為定位。定料操作是在送料操作完成后進(jìn)行的,它處在滑塊即將下行的時(shí)刻,因此,比送料操作具有更大的危險(xiǎn)性。由于定料的方便程度直接影響到作業(yè)的安全,所以決定定位方式時(shí)要特別考慮其安全程度。上述各種不同坯料的定位方式大致有以下幾種:
(1) 擋料銷 如圖31所示是一種安裝在凹模上的固定擋料銷。這種定位裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便,適用于帶有剛性卸料裝置或彈性卸料裝置的沖模。
圖31 固定擋料銷
1―凸模 2―坯料 3―凹模 4―固定擋料銷
如圖32所示是一種安裝在固定卸料板上的活動(dòng)擋料銷。它與彈簧安裝在一起,擋料銷可作軸向移動(dòng),便于操作。工作時(shí),條料向前推進(jìn),擋料銷被頂起,當(dāng)擋料銷落入廢料孔內(nèi)后,要將條料反向拉靠,使條料得以定位。
圖32 活動(dòng)擋料銷
1―彈簧片 2―擋料銷 3―固定卸料板
如圖33所示是一種安裝在彈性卸料板上的擋料銷。這種定位方式操作更加方便,坯料送進(jìn)時(shí)既不必象固定擋料銷那樣套進(jìn)套出,也不必象圖32所示的擋料銷那樣需要有往后拉
的動(dòng)作。
圖33 活動(dòng)擋料銷
1―擋料銷 2―彈性卸料板 3―彈簧
還有一種擋料銷是臨時(shí)擋料銷。在使用連續(xù)模作業(yè)時(shí),當(dāng)條料(或卷料)被送進(jìn)并沖制第一個(gè)零件時(shí),常用到臨時(shí)擋料銷。
固定及活動(dòng)擋料銷都用于每沖制一次需將坯料定位一次的場(chǎng)合,而臨時(shí)擋料銷只是在條(卷)料剛被送入而沖制前幾個(gè)制件時(shí)使用,以后各次沖壓時(shí),便不再使用。當(dāng)然,更換新的條料時(shí),又需要重新使用臨時(shí)擋料銷。
(2) 定位板、導(dǎo)板、定位銷、定料 如圖34、35、36所示是用于單個(gè)毛坯料的定位板或定位銷,它們既可用于毛坯料的外輪廓定位,也可以用于內(nèi)孔定位。有時(shí)為了提高定位精度,還可在模具上增設(shè)側(cè)壓裝置,使條料緊靠一側(cè)的導(dǎo)尺定位。如圖37所示就是側(cè)壓裝置的一種。
圖34 用于外輪廓定位的定位板(銷)
圖35 大型孔的定位板
圖36 中、小孔的定位銷
圖37 側(cè)壓裝置
1―導(dǎo)尺 2―壓塊 3―簧片
(3) 導(dǎo)正銷 導(dǎo)正銷主要用在連續(xù)模上對(duì)條料上的孔定位,也可用在其它模具上對(duì)單個(gè)毛坯料的孔定位,以保證沖壓件外形與內(nèi)孔的位置精度。為了正確導(dǎo)正,在設(shè)置正銷的同時(shí),模具還常附加固定或活動(dòng)擋料銷等粗定位零件,導(dǎo)正銷則作為精定位用。這種采用上模在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)正定位的方法比較方便。操作者先將毛坯件按外廓粗定位,其定位精度要求低,操作時(shí)比較方便,接著在上模閉合過(guò)程中,倒錐形的導(dǎo)正銷導(dǎo)入工藝孔內(nèi),進(jìn)行內(nèi)孔終定位。這種定料方式簡(jiǎn)單、安全、可靠、可以推薦采用。
(4) 定距側(cè)刃 它是通過(guò)側(cè)刃切去條料(卷料)旁邊少量的材料,使條(卷)料形成臺(tái)階,從而得到定位。
工藝孔定位操作不便,不易實(shí)現(xiàn)連續(xù)行程,很少采用。與它相比,側(cè)刃切口定位方法可以較明顯地提高生產(chǎn)率,有較高的定位精度,并便于實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化。定距側(cè)刃切口定料一般適用于厚度小于0.5mm且較脆的材料,并要求沖壓件窄長(zhǎng),送進(jìn)步距小于6~8mm。
如圖38所示的是常用的定距側(cè)刃結(jié)構(gòu);圖a)所示的是條料一次送進(jìn)步距(步距)等于側(cè)刃寬度B的情況。圖b)是一種改進(jìn)形式,其定位精度較高。因?yàn)槎ㄎ慌_(tái)階處有空槽形成的間隙。使該處的毛刺不致影響定位精度。圖c)的優(yōu)點(diǎn)是不浪費(fèi)坯料,但一次送進(jìn)時(shí),條料要往后拉,操作不如前兩者方便。
圖38 定距側(cè)刃
1―側(cè)刃 2―條料 3―空隙 4―擋銷
沖壓作業(yè)中,采用的定位方式合理與否,不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量,而且關(guān)系到人身安全。所以,考慮坯料定位問題必須遵循一定的原則。
定位方向和位置必須與人們的生理、習(xí)慣相適應(yīng)。比如右手操作一般要比左手操作可靠有力,右轉(zhuǎn)比左轉(zhuǎn)靈活等。因此,單人操作時(shí),送料方向以從右到左或從前到后為宜,從右至左送料時(shí),導(dǎo)向點(diǎn)應(yīng)設(shè)在后側(cè),從前向后送料時(shí),導(dǎo)向點(diǎn)應(yīng)在左側(cè)。
多道工序分別沖制時(shí),上下工序的定位形式力求一致,目標(biāo)要鮮明,不需操作者目視尋找。多道工序聯(lián)合沖壓時(shí),應(yīng)設(shè)有初始和最終定位。
對(duì)非對(duì)稱外形的坯料定位時(shí),定位方式應(yīng)有防反作用。為保證坯料定位的穩(wěn)定性,有時(shí)還需考慮坯料的夾緊措施。
3. 出件
它是指從沖壓模具中取出制件的操作。出件是在滑塊回程期間完成的。對(duì)行程次數(shù)少的大型壓機(jī),滑塊處在安全區(qū)內(nèi),不易上接傷手;對(duì)行程次數(shù)較多的開式壓機(jī),仍屬危險(xiǎn)作業(yè)。如果出件不順利,不管那種壓機(jī)都會(huì)引起操作失誤,發(fā)生事故。在閉式大中型壓機(jī)上一般采用專人出件,如果出件人不能迅速將制件取出,送料人在第三個(gè)坯件送入時(shí)就可能傷手。因此,既要強(qiáng)調(diào)出件本身的安全,更要強(qiáng)調(diào)操作者迅速取出制件。為送料者留出更多的時(shí)間,保證操作的協(xié)調(diào)。
出件方法主要有以下幾種:
(1) 下漏出件 在小型沖制件的落料、修邊、拉延等工序中,常使沖制件從凹模內(nèi)孔漏下,漏到工作臺(tái)或與工作臺(tái)聯(lián)接的零件裝料箱內(nèi),操作者定時(shí)整理,這種出件方式不必用手取出,作業(yè)沒有危險(xiǎn),對(duì)第二件坯料的送入沒有影響。使用中必須防止漏件堵塞和漏件上升,防止凹模脹裂和工件飛彈。
(2) 彈性卸料式出件 坯料沖制完畢后依靠模具內(nèi)的彈性裝置頂出,停留在下模的水平面位置并用手工工具或機(jī)械裝置取出。還可利用設(shè)備上的附件,如以氣墊等為動(dòng)力通過(guò)頂出裝置將沖制件或廢料從下模頂出。
頂出裝置應(yīng)有足夠的作用力將制件頂出,防止制件卡在模內(nèi)??ㄔ谀?nèi)的制件使操作者增加不必要的麻煩,甚至?xí)斐蓚κ鹿?。所以要保證操作安全,一方面要