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大型沖壓生產(chǎn)線安全栓結構形式的改進方案

文檔作者：沈頊魏文翔文檔來源：奇瑞汽車股份有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月24日
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·沖模技術·
大型沖壓生產(chǎn)線安全栓結構形式的改進方案
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)線安全栓各種結構形式，并對每種安全栓結構特點
進行分析，從安全性、可靠性、工作強度和效率等方面逐一闡述，為設備廠家和主機廠在后
期的裝配策略及設備技改提供方案。
關鍵詞：安全栓；壓力機；模具調試
中圖分類號：TG385．2 文獻標識碼：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
模具安裝在壓力機進行沖壓生產(chǎn)，當生產(chǎn)的沖壓
件出現(xiàn)開裂、起皺、坑包等缺陷時，需要在線對模具進
行調整或維修，將壓力機滑塊開至上死點并停機，模
修人員進入模具內作業(yè)。雖然壓力機自身有滑塊鎖
死系統(tǒng)，但該系統(tǒng)置于壓力內部，其完好性不能夠目
視檢測，存在失效風險。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備即安全栓，一種可
視的物理支撐。壓力機停止運行，將安全栓作為支
撐，置于壓力機滑塊下面或模具空間內，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
在遇到面品問題時，首先要對沖壓工藝過程進行
分析，并逐工序確認工序件狀態(tài)，確認各工序翻邊位
置角度是否一致，過渡是否平緩，交刀位置設置是否
合理，只有充分排查后才能更準確的判定缺陷的起
因，依據(jù)問題的起因，制定相應的對策，最終達到理想
狀態(tài)。
8結束語
棱線不順問題嚴重影響制件的美觀及制件的品
質，輕微的缺陷可以通過返工等工藝方式進行修復，
但嚴重的就會報廢，無論返工及報廢都會加大生產(chǎn)企
業(yè)的成本，所以對缺陷的預防及解決是至關重要的。
坐{譬幸j}坐謄聾盥≤譬·ek
做好前期工藝設計，在沖壓sE階段及時解決影響制
件質量的問題，做好模具、設備的保養(yǎng)工作，才能減緩
維修模具及制件返工的時間，縮短生產(chǎn)周期，保證沖
壓生產(chǎn)的正常進行。
參考文獻
? 肖景容．沖壓工藝學[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1999．
【2】崔令江．汽車覆蓋件沖壓成形技術[M]．北京：機械工業(yè)出
版社，2003．
[3】馬正元，韓啟主編．沖壓工藝及模具設計[M】．北京：機械_?。?
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·
模具部件移動、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，必須具有足夠的強度，
其提供的力量能夠支撐滑塊和模具上模的重量，同時
還要能承受模具下落時的沖擊。由于安全栓是活動
部件，或由人工搬運，或由人工轉動，其重量要求不能
過于沉重，基于此，安全栓材料要求使用強度較高的
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安全栓結構形式
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”字形結構和圓柱形
結構(如圖3、圖4所示)：
3安全栓形式
3．1獨立式安全栓
獨立式安全栓采用對稱結構，形式簡單，鑄鋼材
質，便于制造。安全栓與生產(chǎn)控制系統(tǒng)之間設置電氣
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。當安全栓處于待用位置，此時存放在壓機立柱
內側安全栓盒中，航空插頭自由端插人航空插座，信
號傳送到生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，可以啟動生產(chǎn)；當安全栓
處于工作位置，拔出航空插頭自由端，把安全栓放到
模具安全平臺上，信號傳送到生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，此時
生產(chǎn)線不允許運行：
獨立式安全栓置于模具安全平臺上，直接用于安
全終端因素的預防，安全眭好。
獨立式安全栓需要人工搬運，非常消耗體力，勞
動強度大，且舉重登高的操作過程本身也存在著極
大安全隱患。獨立式安全栓在新建線時逐漸被淘
汰，對于舊線中的獨立式安全栓也在設備升級改造
成組合式。
3．2組合式安全栓
所謂組合式，即由安全栓、轉臂、彈簧、鉸鏈等部
件組裝而成的結構單元。該單元中各部件作用如下：
①安全栓依然負責支撐；②轉臂負責安全栓的移動；
③彈簧則是保持安全栓高于工作臺一定距離，一則避
免運動干涉，二則當滑塊／模具落下時，安全栓可沿垂
直方向下落到工作臺上，從而撐起滑塊／模具；④鉸鏈
負責旋轉支撐。
組合式安全栓有兩個位置：一是待用位置；二是
工作位置。當安全栓處于待用位置時，轉臂壓下位置
開關，位置開關將電信號傳送到生產(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·
以啟動生產(chǎn)。當安全栓處于工作位置時，轉臂移開，
位置開關復位信號傳送到生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，此時生產(chǎn)
線不允許運行。
組合式安全栓使用時由生產(chǎn)人員手動操作：壓機
開至上死點位置，將安全栓轉動相應的角度，轉入到
滑塊下方的工作位置，可進入壓機進行施工；施工完
畢，將安全栓轉回待用位置，人員離開，恢復生產(chǎn)。
按結構分，組合式安全栓可分為單級轉臂式安全
栓和二級轉臂式安全栓。單級轉臂式安全栓優(yōu)點是
結構簡單，操作便捷，缺點是對安裝環(huán)境要求高，工作
位置只能落在旋轉軌跡上，是一條圓弧曲線；二級轉
臂式安全栓優(yōu)點是可適應復雜的安裝環(huán)境，工作位置
經(jīng)過兩個轉臂的調整可落在一定的區(qū)域內，缺點是結
構相對復雜。
按支撐方式分，二級轉臂式安全栓可分為滑塊支
撐和模具支撐。這兩種結構形式基本相同，區(qū)別在于
支撐時作用的部件不同，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。
4一種特殊結構安全栓
安全栓形式多樣，結構各不相同，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?，壓機滑塊鎖止機構(見圖5、圖
6)做為一種特殊形式的安全栓研制并推廣開來。
壓機滑塊鎖止機構主要部件是齒條、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4個立柱的內側，基座安裝在滑塊4角對應
齒條位置處，鎖止銷穿過基座中心，由氣缸控制軸向
運動；氣缸由電磁閥控制，當氣缸頂出推動鎖止銷插
入齒條，此時滑塊被鎖止，當氣缸縮回把鎖止銷拉出
齒條，滑塊恢復自由運動狀態(tài)：
壓機滑塊鎖止機構優(yōu)點：①滑塊可以安全地鎖止
在行程的任何高度，便于設備／模具的維保及作業(yè)；②
電氣控制系統(tǒng)便于實現(xiàn)自動化，程序嵌人生產(chǎn)系統(tǒng)，
可實現(xiàn)人工智能控制，是未來壓機技術的發(fā)展方向。
5結束語
安全是永恒的話題，壓力機安全栓隨著機械裝備
技術及人工智能的發(fā)展，新的結構和形式也不斷地出
現(xiàn)。對于老舊設備的升級改造、新設備新技術的引進
及開發(fā)，要因勢利導逐步漸進地開展，以滿足本企業(yè)
安全生產(chǎn)要求。
參考文獻
[1】沖模設計手冊編寫組．沖模設計手冊[M】．北京：機械T業(yè)
出版社，1988．
[2】劉宏新．機電一體化技術[MI．北京：機械工業(yè)出版社，2015．
【3】鐘翔山．圖解沖壓設備操作與維修【M】．北京：化學工業(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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