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1、沖壓模具知識安全技朮38 第四章沖模的安裝使用和安全技朮第一節沖模與壓力機的配合關系沖模與壓力機的配合關系要從四個方面考慮即沖模與壓力機形式的配合關系沖模與壓力機力和功的配合關系沖模與壓力機尺寸的配合關系以及沖模與壓力機剛度的配合關系。它直接關系到設備的合理使用安全產品質量模具壽命生產效率和成本等一系列重要問題。一沖模與壓力機形式的配合關系壓力機的形式主要有曲軸（偏心）壓力機液壓壓力機磨擦壓力機雙動壓力機三動壓力機多工位壓力機彎曲機精沖壓力機和高速壓機等。曲軸（偏心）壓力機適用于落料模 沖孔模彎曲模和拉深模 （淺拉深） 。C 形床身的開式曲軸壓力機具有操作方便及容易安裝機械化附屬設備等優點 適
2、用于中小型沖模。閉式機身的曲軸壓力機剛度較好精度較高適用于大中型或精度要求較高的沖模。液壓壓力機適用于小批生產大型厚板的彎曲模拉深模成形模和校平模。它不會因為板材的厚度超差而過載特別對于施力行程較大的加工具有明顯的優點。磨擦壓力機適用于中小型件的校正模壓印模和成形模。當超過名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮39 負荷時只會引起飛輪與磨擦盤之間的滑動而不致損壞機件其缺點是飛輪輪緣磨損大生產率比曲
3、軸壓力機低。雙動壓力機適用于大量生產大型較復雜拉深件的拉深模。模具結構簡單壓料可靠容易調節。三動壓力機的結構與工作原理和雙動壓力機類似僅在底座中增設一個與上滑塊運動相反的下滑塊增加了使用靈活性。多工位壓力機適用于同時安裝落料沖孔壓花彎曲拉深切邊等多輻模具。它適用于不宜用連續模生產的大批量成形沖件。彎曲機適用于小型復雜的彎曲件大量生產。彎曲機是自動化機床的一種它具有自動送料裝置及多滑塊 它可對帶料或絲料進行切邊沖裁彎曲等加工。每一個動作都是利用击輪連杆和滑塊單獨進行驅動模具各部分成為獨立的單一體從而大大簡化了模具結構。精沖壓力機適用于精沖模 能沖裁出具有光潔平直剪切面的精密沖裁件也可以進行沖裁-
4、彎曲沖裁 -成形等連續工序。精沖壓力機的機身精度高剛性好且沖裁速度較低除主滑塊外還設有壓邊和反壓裝置其壓力可分別調整。高速壓力機適用于連續模。高速壓力機是高效率高精度的自動化沖壓設備一般配有有卷料架校平和送料裝置以及廢料切刀等附屬設施。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮40 二沖模與壓力機力和功的配合關系（一）力和功配合關系總要求1壓力機行程任一位置時的沖壓力包括沖裁彎曲拉深成形以及彈壓卸料力
5、等均應小于此位置時的壓力機許用負荷。2沖壓工序的變形功與彈頂器等所需的功加在一起應能被壓力機的電動機及時補充使沖壓時不出現飛輪轉速急劇降低的現象。單沖時飛輪轉速降低在20以下。連沖時飛輪轉速降低在10以下。（二）壓力機許用負荷圖 4-1 所示為機械壓力機的許用負荷曲線。圖 4-1a 所示為一般曲軸壓力機圖 4-1b 所示為肘杆式壓力機。機械壓力機的許用負荷隨行程而異不同的壓力機結構許用負荷曲線也不同。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 16 页 - - - -
6、 - - - - - 沖壓模具知識安全技朮41 圖 4-2 所示為曲軸壓力機許用負荷的原理圖及曲線圖。haHsH 2-sa壓力機滑塊的壓力 在全行程中不是一個常數 而是隨著曲軸轉角的變化而變化。壓力機的公稱壓力是指滑塊離下死點前某一特定距離或曲軸轉角離下極點前某一角度時的壓力這個角度稱為工作角度（曲軸壓力機一般為25 30）。對應這個角度滑塊運動的那一段距離稱為公稱壓力行程。應用公式（ 4-1）可計算在滑塊行程大于公稱壓力行程位置時滑塊的許用負荷 P 為sin2maxPP名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整
7、理 - - - - - - - 第 4 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮42 式中P曲軸壓力機的許用負荷 （KN）Pmax曲軸壓力機的公稱壓力 （KN）曲軸轉角（度）。圖 4-3 所示為肘杆式壓力機的原理圖及其許用負荷曲線圖。該負荷曲線是依據下式作出)sin()sin(cos)sin(maxMPHsray?G _en應用圖 4-3(b) 根據滑塊工作行程s 就能查得壓力機的許用負荷P 壓力機詳細說明書中有許用負荷曲線圖。（三）壓力機功的計算壓力機的功主要由飛輪組成。飛輪的動能 可以認為絕大多數在輪的邊緣內可按下式近似地名师资料总结 - - -精品资料欢
8、迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮43 計算式中: E飛輪的動能 (KN? )角速度 (rad/s)B飛輪邊緣寬度（）。飛輪材料密度 (KN/mm3)鑄鐵 P=7.210-8 KN/mm3g重力加速度（ mm/s2） 。R飛輪外半徑（ mm） 。r飛輪邊緣內半徑（ mm） 。當壓力機在單行程時飛輪速度降低不得超過20即付出動能為飛輪總能量的36。當壓力機在連續沖壓時飛輪速度降低不得超過10即付出動能為飛輪總能量的19。三沖模與
9、壓力機的配合關系（一） 平面尺寸的配合關系1上模部分（1） 上模座的平面尺寸一般不應該超過滑塊與沖模的配合平面尺寸尤其是受力部分的著力點不允許超出滑塊與沖模配合平面尺寸之外。gBErR4/)(442名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮44 （2）模柄與模柄孔的配合力求不用襯套。2下模部分（1）下模座的平面尺寸應該小于壓力機工作台上墊板的平面尺寸要留有固定沖模的充分余地。（2）對工作台墊板上的中間
10、漏料孔如果小于沖件（或廢料）時應考慮相應的出件（出料）結構措施。（二） 高度尺寸的配合關系1閉合高度壓力機的閉合高度是指當滑塊在行程的下極點時由壓力機工作台面到滑塊底平面之間距離。由于壓力機的連杆長度可以調整故分為最大閉合高度和最小閉合高度。壓力機的最大閉合高度系指當壓力機連杆長度調至最小時的閉合高度。壓力機的最小閉合高度系指當壓力機連杆長度調至最大時的閉合高度。壓力機的閉合高度與模具的閉合高度的關系一般為1051min1maxhHhhH式中Hmax 壓力機的最大閉合高度（）Hmin 壓力機的最小閉合高度（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -
11、- - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮45 h1 壓力機的墊板厚度（）h 模具的閉合高度（）當模具的閉合高度小于壓力機最小閉合高度時可在壓力機的墊板上再加墊板使用。2行程（1）在保証完成沖壓工序的前提下壓力機行程宜力求保持模具導向部分不相互脫離。導板模和某些滾珠導向模架 不允許凸模和導板或導柱與導套相互脫離。采用可調節行程的偏心壓力機容易滿足這一要求。（2）拉深模的壓力機其行程須考慮取放工件要求s2h （圖 4-4） 。tth0sh0-2th0名师资料总结 - - -精品资料欢迎下
12、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮46 四沖模與壓力機剛度的配合關系壓力機的精度分無負荷狀態下的靜態精度與負荷狀態下的動態精度兩種。壓力機有足夠剛度時其動態精茺才能接近靜態精度。壓力機的剛度對保証模具正確的相對運動有直接關系而對沖裁加工的影響又較其它加工明顯。在開式床身的壓力機上進行沖裁時由于壓力機的C 型床身變形容易產生上下模中心線傾斜使沖裁間隙的均勻分布受到破壞而且在沖裁結束時 壓力突然降低 會使击查突然沖入凹模刃口較大的深度
13、使模具損耗。所以在開式壓力機上進行精沖時推荐在壓力機噸位的 50以下范圍內進行。對精密沖模的壓力機剛度也有提出這樣的要求閉合高度調整至能剛好切下薄紙時也應能沖下工件。第二節沖 模 的 安 裝沖模的使用壽命 工作安全和沖件質量等與沖模的正確安裝有著極密切的關系。著手安裝沖模之前必須對壓力機和沖模相接觸的面擦拭干淨并認真檢查壓力機工作部分的運轉是否正常。沖模在壓力機上的安裝程序應該是首先將上模固定在壓力機滑塊上根據上模的位置固定下模。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页
14、，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮47 一上模 固 定 方 法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。對于小型模具 最常用的方法是模柄固定。這種固定方法工作可靠 裝換沖模方便但必須確保上模座頂面與壓力機滑塊下平面緊貼。采用模柄固定的壓力機 滑塊下部有一專用夾持塊。夾持塊可在兩平行螺栓上移動。夾緊模柄時旋緊壓在夾持塊上的兩螺母再用方頭螺釘頂緊模柄固定模柄的孔是由滑塊和夾持塊組合而成孔的形狀有圓形的和方形的兩種。圖 4-5 所示為圓形模柄孔。圖 4-6 所示為方形模柄孔。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
15、- - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮48 當模柄外形尺寸小于模柄孔尺寸時絕對禁止利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和對開襯套。圖 4-7 所示為几種常用的襯套。襯套內徑與模柄外徑配合襯套外徑與模柄孔的內徑配合。使用開口襯套時 襯套開口處應該正貼于滑塊部分使用對開襯名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 1
16、6 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮49 套時應該將兩半各正貼于滑塊和夾持塊而不允許貼于滑塊和夾持塊的分界面上。為了減少襯套規格 要求對小型模柄的外形尺寸標准化或作適當的規定。二下模 固 定 方 法固定下模有以下几種方法（一）螺釘固定用螺釘固定下模座 被固定部分的結構可分成平底孔開口槽和螺紋孔三種形式。圖 4-8 所示為有平底孔的下模座由螺釘施加壓力緊固圖 4-9 所示有開口槽的下模座也由螺釘施加壓力緊固圖 4-10 所示為有螺紋孔的下模座此種結構由螺釘施加拉力緊固。螺釘固定法准確可靠但增加了沖模制造工時。除下模座有開口名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
17、- - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮50 外裝拆沖模也不方便因此其應用局限于大中型沖模。（二）壓板固定用壓板固定下模座較方便和經濟生產中被廣泛采用。采用壓板固定法必須嚴格做到以下几點 以保証固定的可靠性 。1壓板要有足夠的剛度2支承墊鐵的高度要等于下模座被壓處的高度。3不允許隨便采用其它鐵塊鐵板等雜物代替墊鐵。4要注意壓板螺杆和沖模的相對位置。壓板和沖模的接觸點應比壓板和壓力機台面的接觸點更近于螺杆。在沖制過程中 由于壓力機的振動 可能引
18、起固定沖模的緊固零件產生松動現象 操作人員必須隨時注意和檢查各緊固零件的工作情況。緊固下模時不宜將一側的螺釘或螺母完全擰緊后再開始擰另一側而應將模具各側的螺釘或螺母交替逐步擰緊以避免原來與上模對准的下模在擰緊過程中偏移或傾側。三安裝 順 序下面以沖裁為例說明沖模的安裝順序。1擦清壓力機滑塊底面工作台或墊板平面以及沖模上下模座的頂面和底面。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮51 2將沖模置于壓
19、力機工作支或墊板上移至近似工作位置。3觀察工件或廢料能否漏下。4用手搬動飛輪或利用壓力機的寸動裝置使壓力機滑塊逐步降至下極點。在滑塊下降過程中移動沖模以便模柄進入滑塊中的模柄孔內。5調節壓力機至近似的閉合高度。6安裝固定下模的壓板墊塊和螺栓但不擰緊。7緊固上模確保上模座頂面與滑塊底面緊貼無隙。8緊固下模逐步交替擰緊。9調整閉合高度使击模進入凹模。10回升滑塊在各滑動部分加潤滑劑。確保導套上部出氣槽暢通。11以紙片試沖觀察毛刺以判斷間隙是否均勻。滑塊寸動或由手搬飛輪移動。12刃口加油用規定材料試沖若干件檢查沖件質量。13安裝調試送料和出料裝置。14再次試沖。15安裝安全裝置。有頂件器彈頂器斜楔等
20、的沖模安裝步驟與上述不完全相同。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮52 連續模的安裝和調試過程中材料應人工逐步送進。第三節沖 壓 安 全 技 朮沖壓安全技朮包括人身安全技朮和裝備安全技朮兩個方面。前者主要是保障操作者的人身特別是雙手的安全也包括降低沖壓噪音后者主要是防止裝備事故保証模具或壓力機不受意外損傷。一人身 安 全 技 朮人身安全技朮必須受到最充分的重視。可以從不同思路提出確保人身安全
21、的具體方法。例如1消除或減少危險區域。2防止手進入危險區域。（1）攔阻雙手進入危險區域之內。（2）推據雙手退至危險區域以外。（3）改變結構使手可在危險區域外操作。3以機械化自動化裝置代替手工操作。4以手工具代手進入危險區域5手進入危險區壓力機停止動作。6安全起動壓力機（1）雙手（多手）都離開危險區壓力機才能起動。（2）防護措施進入工作狀態壓力機才能起動。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 16 页 - - - - - - - - - 沖壓模具知識安全技朮53
22、 （3）防止壓力機誤動作。7其它（1）防止運輸和安裝事故。（2）降低噪音。二裝備 安 全 技 朮裝備安全技朮主要利用自動保護裝置發現事故苗子后立即發信號停止壓力機運轉以保証模具或壓力機不受意外損傷。（一）自動保護裝置自動保護裝置代替操作人員監視沖壓有關環節 包括原材料監視進給監視出件監視。自動保護裝置的偉感方式 有接觸式及無接觸式兩種。前者主要通過機構方式使電觸頭動作 后者通過電磁感應 光電或射線等取到信號。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 16 页 - - - - - - - - -