多工位精密级进模的安全保护

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( 一 )制件或废料回升的原因?
& L% i4 }, ~, `8 W# W0 Z4 r１．冲裁形状?
' C. T/ w/ z# ^% H    冲裁形状简单的薄、软质材料易回升。轮廓形状复杂的制件或废料，因其轮廓凸凹部分较多， 凸 部收缩，凹部扩大，角部在凹模壁内有较大的阻力，所以不易回升。?
２．冲裁速度?
$ p4 @8 `# F3 r2 V6 Q    当冲裁速度较高时，制件或废料在凹模内被 凸 模吸附作用大 (真空作用)，因此容易回升。特别是在冲裁速度超过每分钟500次时，这种现象更为明显。?
, ?4 l. j* |6 B3. 凸 、凹模刃口利钝程度?
+ ~+ \/ K: T2 ~' B" q) @' h. l" R    锋利刃口冲裁时，材料阻力小、制件或废料容易回升。相反，钝刃口冲裁时阻力大，制件或废料受凹模壁阻力也增大，所以不易回升。?
4 L* S' v1 \" M' I. W4.润滑油?
1 ?+ ~3 [+ ]1 \2 X$ T& v) r: N    高速冲压时，为了延长模具寿命，一般要在被加工材料表面涂润滑油，润滑油不仅容易使制件或废料粘附在 凸模上 ，而且使凹模壁的阻力也相应减小，所以容易回升。?
  W9 L5 Q7 N! p7 s5.间隙?
    冲裁间隙小时，冲裁剪切面(光亮带)大，制件或废料受凹模壁的挤压力和阻力大，故不易回升。相反，间隙大，制件或废料易回升。?
: e! V$ ^- `" t, g( M% Q) N(二)防止制件或废料回升的措施?
1.利用 凸模防止 制件或废料回升?
0 P3 O( u( i% Q+ O- j: O2 ^    利用前述内装 顶料销的凸模可 防止制件或废料回升。图 9.4.1a)是利用压缩空气防止废料回升，它主要用于小断面 凸模不能装顶料销 的场合，其气孔直径一般为?0.3～?0.８。图b)是应用在直径小于1mm的细长 凸模上 ，尤其是拉 深件冲底孔凸 模。在 凸 模端面制成45°～５０°的锥度，h＝0.5d；工作时，首先 由锥顶定位 后再冲裁，这样不仅废料不能粘在 凸模上 ，而且制件外形与中心孔的同轴度也得到保证。?
% k( P$ u: K% S/ X* {, g4 j/ v4 s8 f( v2.利用凹模防止制件或废料回升?
    利用凹模刃口壁 作成 5′～1 ０ ′的倒锥角，而在漏料孔壁 作成 １°～２°的 顺锥角 ，冲裁时制件或废料外 周受到 压缩应力作用，同凹模壁的摩擦增加，制件或废料不易回升，对于较大的制件或废料，这是防止其回升的有效方法。但是，这种方法使用的倒锥角不易加工，而且也容易引起小 凸 模的折断。?

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图 9.4.1   利用凸模防止制件或废料回升? ?

5 [. i6 k( e$ \4 T(三)制件或废料的堵塞?
2 _1 w8 p/ x& N; k- w$ s1 z; K    制件或废料如果在凹模内积存过多，一方面容易损坏 凸 模，另一方面会胀裂凹模。因此不能让制件或废料在凹模内积存过多。造成堵塞的原因主要是由凹模 漏料孔所引起 的，可采取如下措施。?
1.合理设计漏料孔?
    对于薄料小孔冲裁 (d＜1.5mm)，因废料重量轻又有润滑油粘在一起，所以最容易堵塞。在不影响刃口重磨的情况下，应尽量减小凹模刃口直 筒部分 的高度h，使h＝1.5mm，对于精密制件，在刃口部分制成α＝３′～１０′ 的锥角孔口 ， 漏料孔壁制成 α＝１°～２° 的锥角 ，如图9.4.2所示。?
/ k3 ^( K- x# Y2.利用压缩空气防止废料堵塞?
( a7 Y) H+ i6 A    图 9.4.3所示是利用压缩空气使凹模漏料 孔产生 负压，迫使制件或废料漏出凹模。即可防止制件或废料回升，又可防止堵塞凹模。? ?

图 9.4.2   带锥度的凹模漏料孔?

  

图9.4.3   利用压缩空气防止堵塞? ?

$ J5 l& B0 |6 L: `3 ~* m9.4.2   模面制件或废料的清理?
    任何一种冲模在工作时，决不允许有制件或废料停留在模具表面。尤其 是级进模要 在不同的工位上完成制件多种成形工序，更不能忽视 其模面 制件和废料的清理，而且清理时必须自动进行才能满足高速生产的要求。生产中常用压缩空气清理制件或废料 离开模面 ，形式有以下几种。?
( 一 )利用 凸 模气孔吹离制件?
* Q& W, v, ?' }. A4 ?4 D% l    当制件成形后从条料上切离时，若采用一次切离几件的这种方法切离的制件，这些制件基本上都不能从凹模漏料孔中漏下，只能 从模面 清理。清理这类制件，可用图 9.4.4所 示方法 。 凸模上 钻的气孔位置及大小按清理制件不同而异，一般以0.8～1.2mm为宜。 凸 模中间气孔是防止废料回升， 两侧斜孔 (α＝45°～５０°)是 吹离被切离 的制件，使制件 向模面 两边离开。?

图 9.4.4利用凸模气孔的吹离制件?

. m& D4 g- a3 Z' a(二)从模具端面吹离制件?
    在最后工位切离的制件，可利用增设的气孔从模具端面吹离，如图 9.4.5所示。压缩空气经下模座3和凹模2进入导料板1中的斜气孔，当工件切离条料后，压缩空气从导料板的气孔把工件从模具端面吹离。?
/ S) q- L5 c; |+ K6 ?. [(三) 气嘴关闭式吹 离制件?
    如图 9.4.6所示， 把气嘴 2装在 凸 模 固定板 1中，压缩空气经 固定板进入气嘴 ，为防止压缩空气损失，它们之间的配合间隙不能太大或增设密封圈， 气嘴与凸模保持 10～ １５ mm的距离。当上模下行时， 气嘴被压入 在 凸 模固定板内，气孔被堵塞。 上模回升 时，压缩空气把 气嘴推出并从气嘴侧 气孔中喷出气流把制件吹 离模面 。这种形式在复合模(或复合工位)中常用。? ?

图 9.4.5   从模具端面吹离制件?

图9.4.6   气嘴关闭式吹离制件? ?

9 E0 i4 s/ x: m0 i: N6 {, i  c(四) 模外可动气嘴吹离制件?
    对于一些小型模具， 在模内 设置气孔有困难时，可把软管的气嘴架安装在模具需要清理的任何外侧， 吹离模面的 制件或废料。它的结构简单，固定方便灵活，使用广泛。?利用压缩空气清理模面的制件或废料，应正确 设计气嘴位置 、方向和所用气压的大小，同时要注意不要损伤制件 (用软质袋承接制件)。?
, n* F7 Z6 R! j$ O4 |9.4.3   模具的安全检测装置?
    模具在工作中，经常会因一次失误 ( 误送、凸模拆断 、废料或制件回升与堵塞等)而使精密模具损坏，甚至造成压力机的损坏。因此，在生产过程中必须有制止失误的安全检测装置。检测装置可设在模具内，也可安装在模具外。冲压时，因某种原因影响到模具正常工作时，检测的传感元件能迅速地把信号反馈给压力机的制动部位，实现自动保护。目前常用的是光电传感检测和接触传感检测。图9.4.7所示为在自动冲压生产过程中，具有各种监视机能的检测装置。?

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图 9.4.7   板料冲压时检测装置示意图? ?

( 一 )送料步距失误检测?
/ U& q6 B) }/ [    在级进 冲压时，材料的自动送料装置有时会因环境的微小变化而 使送进步距 失准，若不急时排除，就会损坏制件或造成 凸 模 的拆断 。为了防止级 进加工 出现的送料步距失误，在多工位级 进模内 装入检测 凸 模。当检测 凸模发现误送 时，检测 凸 模的动作将推动顶杆使其与微动开关接触，从而接通电路达到使冲床急速停止的目的。图 9.4.8所示为利用 导正孔检测 的几种形式。当检测销1因送料失误不能进入条料的 导正孔时 ，便被条料推动向上移动，同时 推动触销 2使微动开关3闭合，因微动开关同压力机电磁离合器是同步的，所以电磁离合器脱开，压力机滑块停止运动。
    误送检测凸 模、 导正销和 冲孔 凸模在 冲压时接触材料的先后次序见图 9.3.22。图9.4.9所示为检测 凸 模的结构示意图。? ?

1-检测销；2-触销；3-微动开关；4-冲孔凸模

图 9.4.8   导正孔检测 装置?

  

图9.4.9   检测 凸模结构 ???

(二)废料回升和堵塞检测?
4 h% o. Z7 R6 D    图 9.4.10所示为废料回升和堵塞的检测装置。废料回升检测，一般都采用模具闭合高度的下止点检测，如图a)所示。微动开关2安装在上模座1上，当卸料板3和凹模4表面无废料和其它异物时，微动开关始终保持断开状态。如有废料或异物在凹模表面上，在压力机滑块下行到下止点时，废物或异物把卸料板垫起并与微动开关接触，使微动开关闭合，压力机滑块停止运动。这种形式 适用于厚料冲裁 ，灵敏度为0.1～0.15mm。对于薄料和下止点高度要求严格的制件，可采用接近传感器来控制模具下止点高度。用接近传感器(如舌簧接点型、高频振荡型等)代替微动开关并装在下模座上，传感件装在卸料板上，调整好它们之间的距离，可把灵敏度控制在0.01mm左右。图b)所示为废料堵塞的检测。 在下模中装 有同下模座绝缘的检测销，当冲裁废料或制件靠自重自由下落时，如果每块废料都能同检测销接触，压力机就连续工作。如果废料堵塞在凹模内，压力机的某一冲程没有废料通过检测销，与检测销同步的压力机电磁离合器脱开，滑块就停止运动。这种检测形式适用于外形尺寸较大的废料检测。?
(三) 出件检测 ?
/ e* O) o7 H% @    图 9.4.11所示 为出件检测 。在正常工作时，顶板4和传感器2间有不小于d的间隙，此时线路不通。如果 顶板卸件时 ，工件未能顶出，则在下一冲程中， 模内又 多积 一 工件，此时顶板4和传感器2接触，导通线路来控制冲床停止。间隙d可 予先 根据材料厚度来设定。? ?

图 9.4.10   废料回升和堵塞检测?

图 9.4.11   出件检测 ?

(四)材料厚度、宽度和 拱弯等 检测?
    材料厚度超差 或拱弯 的检测：图 9.4.12a)所示为材料厚度超差的检测装置。当材料4过厚时，检测销3通过杠杆2使微动开关1动作，断开电路，压力机停止工作。图b)是利用探针检测 材料拱弯 。由于材料 自身拱弯 ，或由于送料长度大于模具步距时，材料在模具 外造成 波腹，当波腹同探针接触时，压力机停止工作。如果是属于送料原因，此时应调整送料装置，使材料送进与模具的冲压步距趋于一致。? ?

图 9.4.12材料厚度与拱弯的检测?

+ S: w% C* \& C; c+ b4 n! \& ^    料宽的检测：料宽的检测也可用微动开关或探针检测， 厚料采用 微动开关接触检测，薄料采用探针接触检测。如果送料左右摆动 (蛇行送料)也可用同样方式检测条料用完的检测：条料用完，压力机要应停止运转，这类检测同样可以采用接触检测方式。例如图 9.4.12a)，如果将微动开关1改用常分开关， 有料送进 时条料4始终把检测销3垫起，使杠杆压合微动开关1，电路闭合，压力机连续运转，当材料 的料尾脱离 检测销时，杠杆在弹簧的作用下左端抬起离开微动开关，切断电路，压力机立即停止工作。?