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大型沖壓生產(chǎn)線安全栓結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)方案

文檔作者：沈頊魏文翔文檔來源：奇瑞汽車股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年10月24日
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·沖模技術(shù)·
大型沖壓生產(chǎn)線安全栓結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)方案
沈頊，魏文翔
奇瑞汽車股份有限公司(安徽蕪湖241000)
【摘要】介紹了汽車行業(yè)大型沖壓生產(chǎn)線安全栓各種結(jié)構(gòu)形式，并對(duì)每種安全栓結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
進(jìn)行分析，從安全性、可靠性、工作強(qiáng)度和效率等方面逐一闡述，為設(shè)備廠家和主機(jī)廠在后
期的裝配策略及設(shè)備技改提供方案。
關(guān)鍵詞：安全栓；壓力機(jī)；模具調(diào)試
中圖分類號(hào)：TG385．2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
Improvement of Safety Plug Structure
for the Large Stamping Production Line
【Abstract】This paper introduces many forms of safety plug structure of large stamping
production line based on the automobile industry．Meanwhile，the characteristics of these safety
plugs are analyzed in terms of safety，reliability，strength and efficiency SO as to providing the
solution of the later assembly strategy and equipment’S technical reform for equipment supplier
and automobile plants．
Key words：safety plug；press machine；die debugging
l 引言
模具安裝在壓力機(jī)進(jìn)行沖壓生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)的沖壓
件出現(xiàn)開裂、起皺、坑包等缺陷時(shí)，需要在線對(duì)模具進(jìn)
行調(diào)整或維修，將壓力機(jī)滑塊開至上死點(diǎn)并停機(jī)，模
修人員進(jìn)入模具內(nèi)作業(yè)。雖然壓力機(jī)自身有滑塊鎖
死系統(tǒng)，但該系統(tǒng)置于壓力內(nèi)部，其完好性不能夠目
視檢測，存在失效風(fēng)險(xiǎn)。為了提高安全系數(shù)，就需要
使用可以直接目視檢測的安全設(shè)備即安全栓，一種可
視的物理支撐。壓力機(jī)停止運(yùn)行，將安全栓作為支
撐，置于壓力機(jī)滑塊下面或模具空間內(nèi)，防止滑塊或
肇啦業(yè)盛疊jk{k立婦啦謄謄肇坐聱啦±k盤{譬鬻疊業(yè)謄肇業(yè)業(yè)童坐業(yè)業(yè)業(yè)魯蠱業(yè)啦j}·S}業(yè)業(yè)誓e，sk
7 總結(jié)
在遇到面品問題時(shí)，首先要對(duì)沖壓工藝過程進(jìn)行
分析，并逐工序確認(rèn)工序件狀態(tài)，確認(rèn)各工序翻邊位
置角度是否一致，過渡是否平緩，交刀位置設(shè)置是否
合理，只有充分排查后才能更準(zhǔn)確的判定缺陷的起
因，依據(jù)問題的起因，制定相應(yīng)的對(duì)策，最終達(dá)到理想
狀態(tài)。
8結(jié)束語
棱線不順問題嚴(yán)重影響制件的美觀及制件的品
質(zhì)，輕微的缺陷可以通過返工等工藝方式進(jìn)行修復(fù)，
但嚴(yán)重的就會(huì)報(bào)廢，無論返工及報(bào)廢都會(huì)加大生產(chǎn)企
業(yè)的成本，所以對(duì)缺陷的預(yù)防及解決是至關(guān)重要的。
坐{譬幸j}坐謄聾盥≤譬·ek
做好前期工藝設(shè)計(jì)，在沖壓sE階段及時(shí)解決影響制
件質(zhì)量的問題，做好模具、設(shè)備的保養(yǎng)工作，才能減緩
維修模具及制件返工的時(shí)間，縮短生產(chǎn)周期，保證沖
壓生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
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版社，2003．
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業(yè)_【{{版社，1998．
第一作者簡介：馬金勝，男，1991年生，助理工程
師，大學(xué)本科，從事沖壓工藝研發(fā)工作。
(收稿日期：2017—09—18)o
《模具制造}2018年第3期· 13·
萬方數(shù)據(jù)
·沖模技術(shù)·
模具部件移動(dòng)、滑落，從而避免安全事故發(fā)生。
2安全栓要求
2．1安全栓材料性能
安全栓做為支撐的部件，必須具有足夠的強(qiáng)度，
其提供的力量能夠支撐滑塊和模具上模的重量，同時(shí)
還要能承受模具下落時(shí)的沖擊。由于安全栓是活動(dòng)
部件，或由人工搬運(yùn)，或由人工轉(zhuǎn)動(dòng)，其重量要求不能
過于沉重，基于此，安全栓材料要求使用強(qiáng)度較高的
鑄鋼制造?；瑝K和上模的重量最大約450kN左右，如
圖1、圖2所示。
2．2安全栓結(jié)構(gòu)形式
安全栓起支撐作用，受到的外力是軸向力，根據(jù)
安全栓的長徑比刪一4分析，安全栓的失效形式是失
穩(wěn)，提高失穩(wěn)的方法可以采取“十”字形結(jié)構(gòu)和圓柱形
結(jié)構(gòu)(如圖3、圖4所示)：
3安全栓形式
3．1獨(dú)立式安全栓
獨(dú)立式安全栓采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，形式簡單，鑄鋼材
質(zhì)，便于制造。安全栓與生產(chǎn)控制系統(tǒng)之間設(shè)置電氣
聯(lián)鎖，安全栓本體與電氣元件航空插頭自由端用鐵鏈
聯(lián)接。當(dāng)安全栓處于待用位置，此時(shí)存放在壓機(jī)立柱
內(nèi)側(cè)安全栓盒中，航空插頭自由端插人航空插座，信
號(hào)傳送到生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，可以啟動(dòng)生產(chǎn)；當(dāng)安全栓
處于工作位置，拔出航空插頭自由端，把安全栓放到
模具安全平臺(tái)上，信號(hào)傳送到生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，此時(shí)
生產(chǎn)線不允許運(yùn)行：
獨(dú)立式安全栓置于模具安全平臺(tái)上，直接用于安
全終端因素的預(yù)防，安全眭好。
獨(dú)立式安全栓需要人工搬運(yùn)，非常消耗體力，勞
動(dòng)強(qiáng)度大，且舉重登高的操作過程本身也存在著極
大安全隱患。獨(dú)立式安全栓在新建線時(shí)逐漸被淘
汰，對(duì)于舊線中的獨(dú)立式安全栓也在設(shè)備升級(jí)改造
成組合式。
3．2組合式安全栓
所謂組合式，即由安全栓、轉(zhuǎn)臂、彈簧、鉸鏈等部
件組裝而成的結(jié)構(gòu)單元。該單元中各部件作用如下：
①安全栓依然負(fù)責(zé)支撐；②轉(zhuǎn)臂負(fù)責(zé)安全栓的移動(dòng)；
③彈簧則是保持安全栓高于工作臺(tái)一定距離，一則避
免運(yùn)動(dòng)干涉，二則當(dāng)滑塊／模具落下時(shí)，安全栓可沿垂
直方向下落到工作臺(tái)上，從而撐起滑塊／模具；④鉸鏈
負(fù)責(zé)旋轉(zhuǎn)支撐。
組合式安全栓有兩個(gè)位置：一是待用位置；二是
工作位置。當(dāng)安全栓處于待用位置時(shí)，轉(zhuǎn)臂壓下位置
開關(guān)，位置開關(guān)將電信號(hào)傳送到生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，可
·14· 《模具制造}2018年第3期
萬方數(shù)據(jù)
·沖模技術(shù)·
以啟動(dòng)生產(chǎn)。當(dāng)安全栓處于工作位置時(shí)，轉(zhuǎn)臂移開，
位置開關(guān)復(fù)位信號(hào)傳送到生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，此時(shí)生產(chǎn)
線不允許運(yùn)行。
組合式安全栓使用時(shí)由生產(chǎn)人員手動(dòng)操作：壓機(jī)
開至上死點(diǎn)位置，將安全栓轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，轉(zhuǎn)入到
滑塊下方的工作位置，可進(jìn)入壓機(jī)進(jìn)行施工；施工完
畢，將安全栓轉(zhuǎn)回待用位置，人員離開，恢復(fù)生產(chǎn)。
按結(jié)構(gòu)分，組合式安全栓可分為單級(jí)轉(zhuǎn)臂式安全
栓和二級(jí)轉(zhuǎn)臂式安全栓。單級(jí)轉(zhuǎn)臂式安全栓優(yōu)點(diǎn)是
結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，缺點(diǎn)是對(duì)安裝環(huán)境要求高，工作
位置只能落在旋轉(zhuǎn)軌跡上，是一條圓弧曲線；二級(jí)轉(zhuǎn)
臂式安全栓優(yōu)點(diǎn)是可適應(yīng)復(fù)雜的安裝環(huán)境，工作位置
經(jīng)過兩個(gè)轉(zhuǎn)臂的調(diào)整可落在一定的區(qū)域內(nèi)，缺點(diǎn)是結(jié)
構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。
按支撐方式分，二級(jí)轉(zhuǎn)臂式安全栓可分為滑塊支
撐和模具支撐。這兩種結(jié)構(gòu)形式基本相同，區(qū)別在于
支撐時(shí)作用的部件不同，前者作用于滑塊，后者作用
于模具。從安全因子末端分析，支撐直接作用于模
具，后者安全性高于前者。
4一種特殊結(jié)構(gòu)安全栓
安全栓形式多樣，結(jié)構(gòu)各不相同，但原理是相通
的，即用可靠的裝置，確保防止滑塊／模具意外滑落造
成人身傷害?；诖?，壓機(jī)滑塊鎖止機(jī)構(gòu)(見圖5、圖
6)做為一種特殊形式的安全栓研制并推廣開來。
壓機(jī)滑塊鎖止機(jī)構(gòu)主要部件是齒條、基座、鎖止
銷、氣缸及電氣控制系統(tǒng)組成。工作原理：齒條安裝
在壓力機(jī)4個(gè)立柱的內(nèi)側(cè)，基座安裝在滑塊4角對(duì)應(yīng)
齒條位置處，鎖止銷穿過基座中心，由氣缸控制軸向
運(yùn)動(dòng)；氣缸由電磁閥控制，當(dāng)氣缸頂出推動(dòng)鎖止銷插
入齒條，此時(shí)滑塊被鎖止，當(dāng)氣缸縮回把鎖止銷拉出
齒條，滑塊恢復(fù)自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：
壓機(jī)滑塊鎖止機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：①滑塊可以安全地鎖止
在行程的任何高度，便于設(shè)備／模具的維保及作業(yè)；②
電氣控制系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，程序嵌人生產(chǎn)系統(tǒng)，
可實(shí)現(xiàn)人工智能控制，是未來壓機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。
5結(jié)束語
安全是永恒的話題，壓力機(jī)安全栓隨著機(jī)械裝備
技術(shù)及人工智能的發(fā)展，新的結(jié)構(gòu)和形式也不斷地出
現(xiàn)。對(duì)于老舊設(shè)備的升級(jí)改造、新設(shè)備新技術(shù)的引進(jìn)
及開發(fā)，要因勢利導(dǎo)逐步漸進(jìn)地開展，以滿足本企業(yè)
安全生產(chǎn)要求。
參考文獻(xiàn)
[1】沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組．沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)[M】．北京：機(jī)械T業(yè)
出版社，1988．
[2】劉宏新．機(jī)電一體化技術(shù)[MI．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015．
【3】鐘翔山．圖解沖壓設(shè)備操作與維修【M】．北京：化學(xué)工業(yè)出
版社，2010．
第一作者簡介：沈頊，男，1976年生，工藝規(guī)劃師。
(收稿日期：2017—09一01)①
《模具制造))2018年第3期· 15·

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