沖壓模具機械在操作過程的安全防范措施.doc

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沖壓模具機械在操作過程的安全防范措施 在壓力加工行業(yè)，物體打擊傷害事故性質(zhì)很嚴(yán)重，原因有三： 1.壓力加工機械如機械壓力機、液壓機、鍛錘、剪沖床等，都是靠巨大的能量來工作的。 2.造成傷害的起因物或致害物大多是由模具、工裝、工具引起的，靠設(shè)備本身的防護難以奏效，一般要從工藝上采取措施。 3.傷害方式無規(guī)律性，起因物、致害物的飛出彈出很難確定方位。 由此可見，壓力加工行業(yè)的物體打擊傷害事故有其本身的特點，防范措施的采取必須有針對性，否則很難奏效。產(chǎn)生物體打擊的原因在壓力加工過程中造成物體打擊傷害的因素主要有以下幾種： 1.因使用不當(dāng)或結(jié)構(gòu)不合理造成應(yīng)力集中，最后導(dǎo)致模具損壞，模具碎塊飛出。 2.模塊本身缺陷，如表面裂紋、疲勞裂紋、硬度太大等，造成模具碎塊飛出。 3.模具、工具材料選用不當(dāng)，造成模具、工具局部破損飛出、彈出。 4.模具與設(shè)備不匹配，模體變形、損壞，碎塊飛出。 5.間隙沒及時調(diào)整，造成模具、工具崩裂，碎塊彈出。 防范措施根據(jù)上述原因分析可知，產(chǎn)生物體打擊的內(nèi)在原因是因為模具、工具的整體或局部損壞以后，造成碎塊飛出或彈出引起的，防范的重點也在此。壓力加工所用的模具、工具材料大多是合金鋼、碳素工具鋼和硬質(zhì)合金，它們都有一個共同的特點：強度硬度較高，塑性韌性相對較低，這對金屬變形相當(dāng)有利但對操作者的安全卻不利。 怎樣才能兼顧兩者？根據(jù)多年來的經(jīng)驗，筆者認(rèn)為從改進工藝方法入手，尋找防范措施，效果較好，方法也簡單易行，且節(jié)約成本。工藝改進主要考慮的是減少應(yīng)力集中，提高模具、工具的塑性。一般的情況下，應(yīng)力集中越嚴(yán)重，越容易引起模具局部破損；模塊的塑性越差，越容易造成模具裂紋。減少應(yīng)力集中，提高塑性有以下方法可供選擇： 預(yù)熱法從提高工、模具內(nèi)在性能出發(fā)提高塑性。 1.對使用一段時間后的模具、工具，定期進行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度控制在金屬的相變溫度以下，這樣對強度影響不大，但可消除應(yīng)力集中，提高塑性。一般溫度控制在300℃～400℃，然后用肉眼或探傷的方法進行表面檢查，消除有關(guān)缺陷。 2.寒冷季節(jié)（室溫低于10℃）每天開工前用200℃～300℃的溫度預(yù)熱模具、工具、錘頭、滑塊，減小變形抗力增強其塑性。 3.熱加工用模具、工具的冷卻要注意冷卻水的溫度不要太低，不要采用急冷，一般要保證冷卻水的溫度大于50℃。 結(jié)構(gòu)優(yōu)化法從優(yōu)化工具幾何結(jié)構(gòu)出發(fā)減少應(yīng)力集中除了注意在模具、工具的外表、邊緣要避免尖角、銳角，還要注意： 1.注意"三心并一心"。工件的受力中心、模具的幾何中心和壓機的壓力中心"三心合一"，這樣可以避免因偏心造成的應(yīng)力集中損壞模具。 2.上模面對操作者的一面盡量做成斜面，不但可增加操作空間，而且可減少因頻繁使用，模具棱角在應(yīng)力的作用下變形、損壞從而彈出的概率。 3.對沖裁加工要保證凸模的硬度略小于凹模HRC5（硬度值）左右；對沖裁直徑小于2毫米的細(xì)小孔時，沖頭的導(dǎo)向套要盡量長；連續(xù)沖裁時第一個孔要避免單邊或不對稱，目的都是為了減少凸模損壞彈出的風(fēng)險。 4.模具的卸料板和上、下模之間要盡量密閉，特別是靠近操作者的一面。 5.擠壓加工能量很大，擠壓模具的入口角a對單位擠壓力影響很大，當(dāng)α=40～60角時變形抗力最小，對提高安全性能很有幫助。 合理選材法實踐證明，鋼中碳化物分布不均造成晶粒分布也不均，對鋼材的塑性、韌性影響很大，因此，模具選材時一個通用的原則就是控制奧氏體晶粒，盡量選本質(zhì)細(xì)晶粒鋼（晶粒度6級），且分布要均勻。另外還可注意以下幾點： 1.大型金屬模具中鑄造組織缺陷（偏析、夾雜、疏松等）要盡量少，要想法消除，鑲塊模的外模套要盡量用鍛壓模塊。 2.受力較大的金屬模具在開型腔時要注意金屬的流線方向，使拉應(yīng)力的方向盡量和流線一致。 3.對擠壓加工來講，要根據(jù)擠壓模具所能承受的單位壓應(yīng)力，來確定允許的變形程度，當(dāng)總變形程度超過此值時，要把擠壓分成多道工序，以免因單位擠壓力超過模具所承受的限度損壞模具。 4.壓力加工所用的操作工具其選材也很有講究，一般操作工具的選材都選比較軟的低碳鋼或鋁合金，這樣可以避免因操作工具使用不當(dāng)造成的傷害。防止偏心打擊 1.經(jīng)常調(diào)整壓機導(dǎo)軌、滑塊和模具的導(dǎo)柱、導(dǎo)套間隙，防止偏心打擊。 2.剪切機床除了要注意調(diào)整上下刀片的間隙外，還要注意使用好壓料板，這可避免剪料過程中因反彈、錯移造成刀具刃口崩裂。 3.沖裁時盡量應(yīng)用定位裝置：定位面板，沖孔定位蓋板等，減少偏心沖裁的可能性。設(shè)備匹配法要根據(jù)所要完成的工藝性質(zhì)，批量大小，工件的幾何尺寸和精度等級選設(shè)備的類型。從安全的角度考慮，一般是開式壓力機（C型床身）沒有閉式壓力機好；機械壓力機沒有液壓機好；自由鍛錘沒有模鍛錘好。當(dāng)然還要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來定，不可一概而論。 另外，還要注意： 1.壓力機的臺面尺寸應(yīng)大于模具的平面尺寸，并留有固定模具的余地，臺面上的漏料孔應(yīng)與要進行的工藝相適應(yīng)。 2.鍛錘的下砧寬度和上砧尺寸要相配，下砧長度要略大于上砧。鍛模的燕尾接觸面要和設(shè)備的噸位相配，接觸面須保持干凈，不得有雜物嵌入。 3.壓力機的最大裝模高度≤Hmax-5mm（Hmax壓機的最大行程）。 第 4 頁 共 4 頁