冲压作业与安全

1、冲压作业与安全 在冲压作业中，冲压机械设备、模具、作业方式对安全影响很大。下面分别对这三个方面的不安全因素进行分析和评价。一、 冲压机械设备对安全的影响冲压机械设备包括：剪板机、曲柄压力机和液压机等。本章讨论的重点内容是曲柄压力机的安全问题。典柄压力机是一种将旋转运动转变为直线往复运动的机器。下面对压力机的一般常识作一简单介绍：工作原理 如图1所示，它由电动机通过皮带轮及齿轮驱动曲轴转动，曲轴的轴心线与其上的曲柄轴心线偏移一个偏心距，从而便可通过连杆（它是连接曲柄和滑块的零件）带动滑块作上下往复运动。图1 曲柄压力机的传动系统图1电动机 2小皮带轮 3皮带 4大皮带轮 5离合器 6轴承 7曲轴

2、 8工作台 9下模 10上模 11导轨 12滑块 13连杆 14制动器组成部分 它由工作机构、传动系统、操纵系统、能源系统、支承系统及多种辅助系统组成。受力系统 如图2所示，冲压件的变形阻力全部传递到设备的机身上，形成一个封闭的受力系统。压力机运行时，除本身重量对地基产生压力外，无其它压力作用。（不考虑传动系统的不平衡对地基的振动造成的压力）图2 曲柄滑块机构受力平衡图运动分析 如图3所示为曲柄滑块机构运动示意图，滑块的运动速度随曲柄转角的位置变化而变化，其加速也随着作周期性变化。对于结点正置的曲柄滑块机构，当曲柄处于上死点（=0）和下死点（=180）位置时，滑块运动速度为零，加速度最大；当=

3、90、=270时，其速度最大，加速度最小。图3 曲柄滑块机构运动示意图下面分别讨论压机中的不安全因素。（一） 工作机构对安全的影响工作机构一般为曲柄连杆机构，它是将曲轴的旋转运动转变为滑块的直线运动的机构，它不但能使旋转运动变为直线运动，而且还能起力的放大作用，即增力作用，使滑块在下死点附近产生最大冲压力。曲柄连杆机构的运动是刚性的，只要曲柄旋转，就要强制带动滑块运动，如果冲制件变形阻力太大，则达到或超过机械构件允许的强度要求而使构件损坏（连杆折断、曲轴和传动轴变形）。这点不同于液压机、螺旋摩擦压力机等。液压机超载时，液压系统会实现自动保护，使动梁停止运动，不会损坏有关构件。螺旋摩擦压力机超载

4、时，滑块下行终点抬高，不会使构件损坏。因此，为保证冲压作业的安全生产，一定要合理选用设备。（二） 技术参数对安全的影响技术参数是指工作范围和技术性能数据，包括公称压力、滑块行程、滑块行程次数、最大闭合高度、工作台面尺寸、离合器工作气压等等。下面只将那些对安全影响较大的参数进行讨论。1 公称压力它是指滑块离下死点前某一特定距离或曲柄旋转到离下死点某一特定角度时，滑块上所容许承受的最大作用力。例如j31-315压力机的公称压力为3150kn，它是指滑块离下死点前10.5mm（相当于公称压力角为20）时滑块上所容许的最大作用力。压力机在额定吨位内所能克服的阻力是曲轴转角的函数。如图4所示，说明随着曲

5、柄转角的增大，压机允许负荷减小，即如果阻力过大，则设备的构件（齿轮、连杆、曲轴、传动轴）便会因超过允许强度而损坏。因此，不允许压机在超过名义负荷的情况下工作，尤其在压机工作行程较大时，更要注意此点。图4 曲柄压力机允许负荷图2 滑块行程（mm）滑块从上死点到下死点所经过的距离称为滑块行程。它对压机的使用范围和操作方便程度都有一定影响。滑块行程长，则模具开起时，开口尺寸大，模区空间大，操作方便，能见区大，安全感较强。但是，行程较大的压机相应高度增加，机构较为庞大，这种压机一般用于深拉伸工序。用于冲裁、浅拉伸的压机一般行程较短。3 滑块行程次数（次/min）滑块在连续运行时每分钟来回的次数称为行程

6、次数。它对压机使用效率、性能、安全等都有影响。对于公称压力为1600kn以上、滑块行程大于200mm、行程次数在20次/min以下的大、中型闭式压机，其伤害事故发生率小，伤害原因也较为简单，因为此类压机的滑块上下运动速度较慢，可以认为滑块下行初始和滑块上行这两个区间都是安全区，只有滑块下行后期至模具闭合前的一段区间是危险区，相当于曲轴转角90180这一范围。另外，滑块在行程范围内可以停止在任意位置上。对于公称压力为1000kn以下、滑块行程小于120mm、行程次数大于45次/min的小型开式压机，其伤害事故发生率高，伤害原因也较为复杂。因为此类压机的滑块移动速度快，可以认为滑块起动至模区闭合区

7、间范围都是危险区，相当于曲柄转角在0（上死点）180（下死点）这一范围。这类压机一般都采用刚性离合器结构，通常压机只能在上死点附近停止。由此可见，滑块运动速度太快的压机采用手工作业显然是不安全的，其危险性较大。在机械化、自动化冲压作业中，由于不需要操作工人用手直接配合操作，所以作业大都连续运行，行程次数对人体安全没有直接影响。高速冲压设备大都属于此列，行程次数高达200次/min以上。4 工作台面尺寸工作台面的高度和前后方向的尺寸大小对操作工人的安全有一定的影响。人机工程学要求：机械设备必须适合于人的操作动作（姿势），简单方便，劳动强度低，安全可靠。小型开式压机的工作台面高度和前后尺寸都在70

8、0mm以下，多为单人操作，操作工人依靠手指、手臂、脚的动作完成作业，因此可以取坐姿操作，应为他们创造舒适的操作条件，减轻疲劳，配置的座椅应能调节高度，以适应不同身高的操作工人使用。大型闭式压机的工作台高度和前后尺寸都在750mm以上，操作时动作幅度大，下模高度超过1200mm时，操作工人的手臂、肩甚至头部都要进入模区，安全防护较为困难。闭式压机多为多模多人操作，大多需要站立操作，因此，在安排冲压作业时，必须考虑操作者的腿部、腰部动作幅度不宜过大，防止由于本身失去平衡而发生伤害事故，更不允许操作工人蹲坐在工作台上作业。（三） 结构型式对安全的影响曲柄压机按其类型和特点分类，大致可有下几种结构型式

9、：1 开式、闭式压机压机按床身特点分为开式和闭式两种。分别如图5和6所示。图5 开式压机机身图6 闭式压机机身1 拉紧螺栓 2上梁 3导轨 4立柱 5工作台 6底座开式压机（又称驼背冲床或弓型冲床）有前、左、右三个敞开的操作方向，作业比较方便，一般为单人操作。开式压机承载时，机身要发生角变形，影响到滑块运动的精度。因此，这种机身的结构型式只宜用于1000kn以下的小型冲压机。闭式压机的机身为h形，只有前后两个敞开的操作方向，一般为多人作业，由前面的操作者送料，后面的操作者取件。闭式压机承载时，立柱只有线变形，不发生角度变形。因此，不影响滑块的运动精度。这种机身一般都用于大中型冲压设备。2 单动

10、、双动压机压机按滑块运动情况及数量分为单动和双动压机。单动压机一般用于冲裁、成形、浅拉伸；双动压机用于深拉伸，其滑块运动速度较慢，相对比较安全。3 单点、双点、四点压机曲柄压机的工作台面尺寸大小不同，其滑块尺寸也不同，为了保证滑块运动精度，曲柄压机分有一个曲柄、二个曲柄和四个曲柄，简称为单点、双点和四点压机。双点和四点压机的工作台面较宽，常用于冲制汽车、拖拉机的外壳零件。有时在这些压机上同时装有几副中、小型模具，采用一机多模多人作业方式，在这种情况下，操作人员如果互相配合不当或者联络不好，极易发生伤害事故。（四） 传动系统对安全的影响传动系统包括齿轮传动、皮带传动等机构。其作用是改变速比、降低

11、转速、传递扭矩。压机通常是在冲击载荷条件下工作的，因此，传动件的工作状态对设备的正常工作有较大的影响。为此，必须满足传动构件的强度和刚度条件，除保证正常传动的必要条件外，同时还必须保证传动构件的润滑、紧固和支撑可靠，经常进行检查、保养和维修，防止发生意外事故。（五） 操纵系统对安全的影响操纵系统包括离合器及其控制机构和制动器。1 离合器及其控制机构对安全的影响离合器是控制滑块运动的装置。冲压加工时，转动着的飞轮（齿轮）通过离合器的作用与静止不动的曲轴结合，使曲轴转动从而带动滑块运动。冲压加工完成后，飞轮与曲轴又通过离合器作用脱开，使曲轴停止转动，从而停止滑块运动。离合器按其结构可分为刚性离合器

12、和摩擦离合器两大类：（1） 刚性离合器及其控制机构 如图7所示为双转键离合器，它有二个转键：工作键（主键）和填充键（辅键），两者通过拉板连接得以联动。主键的作用是担负传递全部冲压工作行程的动力；铺键的作用，一是调整模具时可使曲轴反转，二是防止曲轴旋转发生“超前”现象。这种“超前”现象是由于连杆机构的自重作用或其它原因（如弹性卸料或压料装置的作用力）造成曲轴转速在工作行程或回程中发生短暂的超过大齿轮转速的现象。“超前”现象会造成主键与中套的撞击。图7 双转键离合器公称压力小于400kn的压机也可采用单转键离合器（只有主键）。为了防止“超前”现象，需配备起制动作用的制动器。刚性离合器的控制机构只能

13、在某一固定位置控制离合器的接合和脱开，它包括机械机构（脚踏杠杆机构）和电器一机械机构（牵引电磁铁一杠杆机构）两种。如图8所示是脚踏杠杆机构。操作者压下踏板时，挡铁（尾板）离位，离合器接合，曲轴转动。曲轴旋转一周后，挡铁（尾板）复位，离合器脱开。这种控制机构简单，构件不易损坏，但操作时容易因手脚配合不当或误踩踏板发生伤害事故。图8 脚踏杠杆控制机构1连杆 2拉杆 3复位弹簧 4踏板 5踏杆如图9所示是电磁吸动的控制机构。它由电器开关、继电器等元件控制电磁铁：电磁铁通电时，衔铁上吸，拉杆向下拉动打棒，由于打棒的台阶面压在齿条上面，使齿条也跟着向下并带动齿轮和关闭器转过一定角度。尾板在弹簧力作用下转

14、动，使离合器接合；电磁铁断电时，装置在弹簧作用下重新复位，离合器脱开。图9 电磁铁操纵的控制机构1凸块 2转键尾板 3打棒 4台阶面 5关闭器 6齿条 7拉杆 8齿轮 9电磁铁 10衔铁 11摆杆 12机身 13销子如图9所示的机构还可防止操作工人因没有松开操纵踏板而发生连冲。其原理如下：曲轴旋转一周后，随曲轴一起旋转的凸块将打棒撞开，使齿条与打棒脱离，在下端弹簧的作用下齿条向上运动，经齿轮带动关闭器回到原来位置，挡住尾板，使离合器脱开。若要再次进行单次行程，必须先使电磁铁断电，让打棒在弹簧作用下复位并重新压住齿条。如图10所示的控制电路也可在操作出现误动时防止连冲现象。该电路由脚踏行程开关控

15、制。单次行程时，切断开关k，曲轴每旋转一周时，由凸轮开关发出一次信号，这样即使出现误动作长时间压合踏板，也不会发生连冲现象。但是凸轮行程开关tk动作超过一定次数后，也会发生故障，不能正常发讯，影响行程控制。因此，在使用中必须经常对凸轮开关维护检查，定期更换。图10 开式压机控制电路（2） 摩擦离合器及其控制机构如图11所示为气动摩擦离合器的工作原理图。摩擦离合器的主动部分为飞轮、主动摩擦盘，从动部分为主轴、从动摩擦盘，中间有摩擦片（块），飞轮内装有环形气缸和活塞，通过轴心的孔道通入压缩空气，推动活塞压紧摩擦片（块）（使主动摩擦盘与从动摩擦盘接触）并产生足够的摩擦力，从而将飞轮系统的动力经摩擦盘

16、传至主轴，使滑块产生往复直线运动。停止供气时，依靠弹簧力将活塞推进，使主动摩擦盘脱离与从动摩擦盘的接触，所以，从动摩擦盘未被带动旋转，飞轮呈空转状态。图11 气动摩擦离合器原理图1主动摩擦盘 2从动摩擦盘 3主轴 4弹簧 5气室 6活塞 7飞轮摩擦离合器的控制机构是由电器一气功一机械系统组成的机构。操作工人通过电器开关发出信号，使电磁气阀动作，由气阀控制气流方向使离合器接合和脱离。凡控制电磁气阀的元件都对安全影响较大，应该仔细检查、及时维修、定期更换。特别是电磁气阀本身对保证安全至关重要，必须保证其质量：交流电磁气阀故障较多，直流电磁气阀故障较少；不同结构的气阀中，水平运动的滑阀故障较多，垂直

17、运动的提阀故障较少。目前使用的配气阀均为电控阀，由一个先导阀控制主阀的动作。电磁铁通电后，先导阀芯先开起，气流使主阀开起，压缩空气进入离合器气缸。电磁铁断电时，先导阀先关闭，弹簧使主阀关闭，离合器气缸的剩余空气排出。如图12所示为二位三通电磁气动空气分配阀原理图。如果先导阀内弹簧失效，阀芯不能复位，则离合器气缸内常通压缩空气，就会造成滑块连冲现象。图12 二位三通电磁气动分配阀原理图1主阀 2弹簧 3先导阀 4电磁铁由此可见，控制机构对安全的影响较大，故要求对其经常检查、维修，防止意外事故的发生。（3） 从安全角度出发，可对刚性离合器和摩擦离合器作如下比较：1） 摩擦离合器利用摩擦传递扭矩，所

18、以起动平稳，无冲击力；刚性离合器虽结构简单、操纵方便，但结合和分离时冲击力大，转键容易突然折断而使滑块运动失去控制，出现连惯运动造成事故。2） 摩擦离合器可控制滑块在任意位置停止；刚性离合器一般只能使滑块在上死点停止，如需实现多个停止点，则要经过改装。3） 摩擦离合器可实现滑块的寸动行程（在调整机床或安全模具时，常需要使滑块作少量的移动叫做“寸动行程”），操作时只要按下寸动行程按钮即可；刚性离合器的压机如果需要寸动，则需靠人工盘动飞轮来实现，不能用点动电动机的方法，因为此方法一是不安全，二是会使电动机发热或使保护线路出现故障。总之，从安全角度出发，刚性离合器是不可靠的，有逐渐淘汰的趋势，而由较

19、安全的摩擦离合器代替。2 制动器对安全的影响制动器的作用是阻止曲轴惯性旋转，使滑块迅速制动，停止在要求的位置上。制动器还能起到平衡滑块重量、防止滑块坠落造成运动超前或引起离合器冲击等现象的发生。如图13所示是一种带式制动器，制动盘与曲轴用键连接装固在一起，制动时依靠弹簧用力张紧钢带，带式制动器在使用时，应注意适当调整制动弹簧的张力，防止钢带断裂，还要防止摩擦制动带沾油而降低摩擦系数。图13 带式制动器1钢带 2制动带 3制动盘 4曲轴 5键 6弹簧 7螺母另一种制动器是摩擦离合器式制动器。这种制动器的结构与摩擦离合器的基本相同，又分为动力制动（如气动制动和电磁制动）和弹簧制动。动力制动是用压缩

20、空气的压力或电磁力等压力压紧摩擦片（块）起到制动作用；弹簧制动是用弹簧力压紧摩擦片（块）起到制动作用。采用弹簧制动时，如果弹簧调整不当，便容易使摩擦块磨损，甚至导致个别弹簧折断。使制动滞后，滑块下滑距离过大。设计要求制动角为515，如果超过此范围，应及时调整制动器，防止滑块下滑造成事故。若使压机正常工作，就要合理地控制滑块动作，这实质上就是以合理的程序控制离合器和制动器的动作。从操和的方便和安全出发，动作必须满足下列要求：（1） 离合器和制动器的动作必须互相协调，两者的动作之间要连锁，即开机时制动器先脱开，离合器稍微滞后一点时间再结合，如果没有协调连锁动作，就会发生离合器和制动器的相互干涉：有

21、时离合器还未脱开，制动器就过早接合；或者制动器还未脱开，离合器就过早接合。这些情况都会造成离合器和制动器的磨损、发热，甚至损坏设备。（2） 控制离合器和制动器的动作要灵敏、稳定、可靠。这项要求对高速压机尤为重要，否则，紧急停止和寸动行程就达不到预期效果。正常停机时，滑块就不能准确地停止在上死点附近，还可能在连冲作业中发生第一次或最后一次行程乏力的现象。另外，为保证离合器和制动器的正常工作，从而保证安全生产，还应了解不同行程规范下的离合器和制动器的工作状态。如连续行程时，离合器接合时间长，制动器工作时间短；单次行程和寸动行程时，离合器的接合和脱开、制动器的制动动作都会频繁，极易发热、磨损。因此，

22、规定正常工作情况下，单次行程的结合频率不得高于行程次数的一半。（六） 平衡器对安全的影响大、中型压机的滑块较重，运行时不平稳，重量较大的滑块下行时，滑块运动超前于连杆，在下死点处产生冲击，回程时会使飞轮、电机负荷骤增，构成不安全隐患。为了解决这一问题，在设计大、中型压机时都采用了平衡器。如图14所示，它能达到如下效果：滑块运动比较平衡；改善制动器的工作条件，防止连杆折断、制动器失灵而造成的滑块坠落事故。图14 平衡器a）上提式平衡气缸 b）下托式平衡气缸由此可见，平衡器有利于压机的安全工作。（七） 气路系统对安全的影响大、中型压机的离合器、制动器、气垫和平衡器一般都采用气压传动，即所谓气动。气

23、动动作迅速，便于维护，介质清洁，而且压缩空气便于集中供应和远距离传送。气动最适合用于装有摩擦离合器和制动器的大吨位压机和高速压机。如图15所示为ja31160b型闭式单点压机的气路系统简图。压缩空气经闸阀、气水分离器和减压阀后，分成两条支路：一条经单向阀和平衡器储气罐进入平衡器；另一条路经离合器储气罐、油雾器和电磁配气阀进入离合器气缸。管路中还采用了压力继电器，当气压低于额定值时，压力继电器能使控制电路断电，离合器脱开，以防止因气压不足使离合器不能传递额定力矩面造成事故。图15 ja-160b型闭式单点压机气路系统1气源 2压力表 3气水分离器 4减压阀 5离合器气缸 6电磁配气阀 7油雾器

24、8压力继电器 9离合器储气罐 10单向阀 11平衡器储气罐 12安全阀 13平衡器 14闸阀 为保证气路系统安全工作，各种附件和气阀应分别起到以下作用：气水分离器去除水份和杂质，使气路及气动装置中得到洁净而干燥的气体；油雾器要保证气动元件和气缸的正常润滑；压力表要正确显示各管路中气压状态；减压阀应能正确调节并稳定气路系统中的空气压力；各储气罐的安全阀要保证气路的安全；单向阀要保证平衡器的安全。总之，气路中各元件应该经常维护、保养、保证气路通畅，运行正常，使压机保持良好的工作状态。二、 冲压模具结构对安全的影响冲压模具是冲压加工的主要工艺装备，冲压制件就是靠上下模具的相对运动加工完成的。加工时由

25、于上下模具之间不断地分合，如果操作工人的手指不断进入或停留在模具闭合区，便会对其人身安全带来严重威胁。因此，对冲压模具结构的安全性分析评价是十分必要的。伤害事故不仅发生在模具的凸、凹模闭合区之间，而且也发生在凹模与托料板、导柱与导套、上模板与下模板等闭合区之间。所以，衡量冲压模具安全与否，应从以下几方面评价：送料取料时人手是否进入闭合区；定料时是否安全方便可靠；清理废料时是否用手操作。（一） 模具的典型结构及安全性分析1 单工序模具（1） 冲裁模 用于对板材进行切断、落料、冲孔、切边、切口等分离工序。1） 切断模 如图16所示为单工序切断模的结构示意图。切断模用于使材料的一部分与另一部分分离，

26、但切离并不是沿封闭的轮廓进行。切断模工作时，操作工人手持条料送入模内，利用定料板定位，然后用脚踩动开关起动滑块，切断材料。在切断过程中，上、下模具均受侧向 力作用，容易窜动，同时有向后及向上的力作用在条料上。为此，必须加强压料力、防止条料弹跳。图16 切断模2） 落料模 如图17所示是带有导向的单工序落料模结构示意图。冲压加工时，条料沿着导料板送进凹凸模之间，冲制件从条料上沿封闭轮廓线分离并通过凹模孔漏下，而条料上形成的孔则牢牢地套在凸模上，当凸模继续上升时，条料被卸料板挡住，使条料与凸模脱开，完成落料作业工序。这种刚性卸料料模操作时比较安全。图17 刚性卸料落料模1凸模 2卸料板 3导料板

27、4凹模 5条料 6螺栓 7挡料销 8下模板 9导柱 10导套 11上模板 12模柄 13垫板 14固定板如图18所示是弹性卸料落料模的结构示意图。弹性卸料结构的下模敞开，所以容易发现冲制过程中的情况，其定位和操和方法比刚性落料模方便，但容易轧手。图18 弹性卸料落料模（2） 弯曲模 用于对材料进行弯曲、卷圆和扭曲等变形工序。如图19所示是具备导向装置的弯曲模（附有冲压件图及坯料展开图）。毛坯由顶板上的两个定料销定位。当滑块带动凸模向下运动时，毛坯就发生弯曲变形。在弯曲过程中，毛坯始终夹持在凸模和顶板间。顶板对毛坯的压力是利用弹簧（安装在下模下方，图中未画出）通过顶杆来实现的。当凸模上升时，顶板

28、又将工件向上推动脱出凹模，随后卸料杆又将制件由凸模脱出。卸料杆对工件的卸料力是利用压机上的横打棒通过上顶杆获得的。在弯曲模将坯件折弯成开口制件的过程中，可能会由于出料机构的缺陷而使制件卡在模内，影响取件，以至影响安全生产，发生伤害事故。图19 弯曲模1卸料杆 2冲压件 3定料销 4顶板 5凹模 6下顶杆 7螺钉或销钉 8下模板 9凸模 10导柱 11导套 12上模板 13模柄 14上顶杆（3） 拉延模 用于把平面坯料拉成立体空心制件的工序。如图20所示是带有压边装置的拉延模。冲压时，将圆板坯件放在定位环内。当凸模下行时，压边圈给坯料一定的压力。随着凸模的下行，坯件被凸模带入凸凹模的间隙中，最后

29、形成圆筒形。凸模上行时，筒形工件因弹性而张开，被凹模下方的孔肩卡住，然后靠自重沿下模板的孔洞落下。这种出件比较安全可靠。图20 拉延模1模柄 2上模板 3螺钉 4凸模固定板 5凸模 6螺钉 7弹簧 8压边圈 9螺钉 10定位环 11凹模 12螺钉 13下模板 14制件（4） 成形模 用于对坯料进行翻孔、翻边、卷边、扩口、压平等局部变形工序。如图21所示是翻孔模，它将坯件的内缘翻成立边，以提高制件的刚性。图21 翻孔模如图22所示是局部成形模。它将板料局部成形，以达到所要求的形状并提高制件刚性。图22 局部成形模上述各类单工序弯曲模、拉延模、成形模，其所加工的零件大多为单件片状、立体形坯料。因此

30、，送料时必须采取相应的安全措施，以有效地保障作业的安全。2 复合模在滑块一次行程中，坯料在冲模内经过一次定位能够同时完成两道或两道以上冲压工序的一套冲压模具称为复合模。不同制件可采用不同的冲压工序组合，所以，复合模也各不相同。按工序组合数量的多少，分为二类：（1） 二工序组合的复合模 如落料冲孔模（如图23所示）、拉延成形成模（如图24所示）、落料拉延模（如图25所示）。还有其它如修边与冲孔、落实与成形、冲孔与翻边等工序的组合。图23 落料冲孔模图24 拉延成形模图25 落料拉延模（2） 三工序组合的复合模 如落料拉延冲孔模（如图26所示）、落料拉延成形模（如图27所示）等等。图26 落料拉延

31、冲孔模 图27 落料拉延成形模冲压生产中采用复合模能减少复杂冲制件的加工工序，从而达到减少伤害事故的发生概率，提高安全系数，增加产量。但复合模结构复杂、制造困难。3 连续模压机一次冲程中，在模具的不同部位上同时完成数道工序的模具称为连续模。连续模相当于几套单工序冲模装在同一块上、下模板上形成一套冲压模具。常用的连续模有由几种冲裁单工序组合而成；由冲裁单工序和变形单工序组合而成。连续模按所需完成的单工序数可分为二工位连续模和多工位连续模。（1） 二工位连续模 如图28所示是用于冲裁的、由侧刃定位的二工位连续模。侧刃用来切去条料边上的一块材料，所切宽度b正好等于工位之间的距离，也就是送进一次条料的

32、距离（简称频距或进距），条料再次送进时用导尺上的台阶定位。这种侧刃定位的连续模定位结构比临时挡料销和固定挡料销的定位结构准备，并且操作方便。图28 二工位连续模（2） 多工位连续模 如图29和图30所示是用多工位连续模加工的冲压件坯料图。图29 冲压件坯料图弯曲切断 弯曲 冲孔侧刀截形图30 冲压件坯料图六工步 五工步 四工步 三工步 二工步 一工步修边 翻孔 冲孔 拉延 拉延 拉延 连续模与复合模一样，能在滑块一次行程内完成多道工序，达到减少工序、提高生产效率的目的。其不同点在于复合模是将多道单工序模集中在一个工作位置上，而连续模则将多道单工序模分排在不同的几个工作位置上，其所用的坯料必须是

33、条料或卷料，冲制件在压制过程中必须经过多次定位（定位次数与工位次数相等）。连续模比复合模的作业效率高，清理废料和出件较容易，作业更安全。（二） 模具结构的安全要求对于需要多道工序完成的冲制件，应尽量采用复合模或连续模。对于批量较大的冲制作，应尽量采用自动化、机械化的送出料装置，实现自动冲压。不能实现自动冲压时，应考虑采用安全保护装置和措施。手工送料、取件时，模具相应部位应尽量考虑留手部位。在上下模之间或模板之间应考虑用圆弧面、凹槽、斜面，以减少危险面。冲压模具结构中有相对运动的部位应设有防护罩或防护装置。模具可动部分如压料圈、打料板、斜楔等要有行程限位装置，防止工作时弹出或被其它零件带出。模具

34、在工作时应保证良好的视野，不应有突出物体遮挡下模工作表面，以影响观察视线。（三） 模具的主要零件、作用及安全要求1 工作零件凸凹模是直接使制作成形的工作零件，因此，它是模具上的关键零件。凸凹模不但精密而且复杂，它应满足如下要注：（1） 应有足够的强度，不允许在冲压过程中断裂或破坏；（2） 对其材料及热处理应有适当要求，防止硬度太高而脆裂。2 定位零件安是确定坏件安装位置的零件，有定位销（板）、挡料销（板）、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等。设计定位零件时应考虑操作方便，不应有过定位，位置要便于观察，最好采用前推定位、外廓定位和导正销定位等。3 压料、卸料及出料零件压料零件有压边圈、压料板等。

35、压边圈可对拉延坯料加压边力，从而防止坯料在切向压力的作用下拱起而形成皱折。压料板的作用是防止坯料的移动和弹跳。顶出器、卸料板的作用是便于出件和清理废料。它们由弹簧、橡胶和设备上的气垫推杆支撑，可上下运动，顶出件设计时应具有足够的顶出力，运动要有限位。卸料板应尽量缩小闭合区域或在操作位置上铣出空手槽。暴露的卸料板的四周应设有防护板，防止手指伸入或异物进入，外露表面棱角应倒钝。4 导向零件导柱和导套是应用最广泛的一种导向零件。其作用是保证凸、凹模在冲压工作时有精确的配合间隙。因此，导柱导套的间隙应小于冲裁间隙。导柱设在下模座，要保证在冲程下死点时，导柱的上端面在上模板顶面以上最少510mm。导柱应

36、安排在远离模块和压料板的部位，使操作者的手臂不用越过导柱送取料。5 支承及夹持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、垫板、限位器等。上下模板是冲模的基础零件，其它各种零件都分别装固在上面。模板的平面尺寸、尤其是前后方向应与制件相适应，过大过小均不利于操作。有些模具（落料、冲孔类模具）为了出件方便，需在模架下设垫板。这时垫板最好与模板之间用螺钉连接在一起，两垫板的厚度应绝对相等。垫板的间距以能出件为准，不要太大，以免模板断裂。6 紧固零件它包括螺钉、螺母、弹簧、柱销、垫圈等，一般都采用标准件。冲压模具的标准件用量较多，设计选 用时应保证紧固和弹性顶出的需要，避免紧固件暴露在表面的操作位置上，防

37、止碰伤人手和妨碍操作。（四） 模具设计的安全要点在结构上应尽量保证进料、定料、出件、清理废料的方便。对于小型零件的加工要严禁操作者的手指、手腕或身体的其他部位伸入模区作业；对于大型零件的加工，模具若要求操作者手入模内作业时，要尽可能减少入模的范围，尽可能缩短身体某部位在模内停留的时间，并应明确模具危险区范围，配备必要的防护措施和装置。模具上的各种零件应足够的强度及刚度，防止使用过程中损坏和变形，紧固零件要有防松动措施，避免意外危及操作者。不允许在加工过程中发生废料或工件飞弹，影响操作者的注意力，甚至击伤操作者，另外要避免冲裁件毛刺割伤人手。不允许使操作者在进行冲压操作时有过大的动作幅度，避免出

38、现使身体失去稳定的姿势；不允许在作业时有过多和过难的动作。尽量避免冲压加工时造成强烈的噪声和振动。模具设计应在总图上标明模具重量，便于安装，保障安全。20kg以上的零件加工应有起重搬运措施，减轻劳动强度。装拆模具零件时应方便安全，避免有夹手、割手的可能；模具要便于解体存放。总之，模具中的哪怕是细微的问题都会影响安全，只有对每种作业中的具体问题进行剖析，才能提出模具中的安全注意事项。因此，上述原则仅供设计人员参考。三、 冲压作业方式对安全的影响冲压作业包括送料、定料、操纵设备、出件、清理废料、给模具和坯件上油、工作点的布置等操作动作。这些操作动作常常互相关联，形成一套完整的工作程序。冲压作业方式

39、合理与否，对制件的质量、作业的效率和人身安全都有直接影响。因坯料、模具、设备和制作的不同，其作业方式也各不相同。下面重点分析作业方式中与安全关系较大的几个工序。1 送料将坯料送入模内的操作称为送料。送料操作在滑块即将进入危险区之前进行，所以，必须特别注意操作的安全。毛坯的形状有卷料、条料、片料和各种形状的立体形坯料，其送进方式也各不相同。（1） 卷料 卷料是实现冲压作业的机械化、自动化的最合适的坯料之一。机械化自动送料装置可以将卷料进行开卷、校平、自动送入模内。由于机械化送料装置与滑块机械联锁，所以送料的动作节奏与滑块动作能够协调一致，操作者不需用手在模区内操作，属于安全作业。但当送料机构或模

40、具发生故障，而需要操作者调整时，必须十分注意安全。如果没有配备自动送料装置，则也可用卷料进行手工送料，只要操作者手不入模，也属于安全作业。（2） 条料 它是由剪板机剪裁成长条状的坯料。条料可以用于各种中、小零件的落料、冲孔、连续拉延等各种工序。操作时可以采用自动送料装置自动送进模内，也可由操作者按滑块运动节奏用手不断推送入模，在送料操作过程中不会进入模内，这种送料形式属于安全作业。但在条料手工送料操作中，下列作业是危险作业：1） 切断模或用于将废料切碎的其它模具进行最后尾件切料加工时；2） 某些落料、冲裁、成形模条料尾件送入模内时。为了解决作业的安全，有些作业可以将条料调头（转过180）送入模

41、内冲压加工。（3） 片料 单件薄形平板坯料称为片料。如经落料或切断后的薄形制作，常作为后续工序的坯料。片料一般有以下四种送料方式：1） 料头存料，机械化送料；2） 料推料送入模内，手不进入模口送料；3） 采用手工工具送料；4） 手持坯件入模送料。前三种是安全作业，第四种是危险作业。目前单件片料的手工送料方式在冲压作业中还占有相当大的比例，特别是各种大、中型零件的拉延、弯曲、成形等工序均采用这种送料方式，冲压安全防护装置也是以这种操作方法为根据实行各种人身保护的。（4） 立体形状的各类坯料 此类坯件在修边、整形、冲孔等后续工序（中间工序和末道工序）中的送料方式一般要比片料的送料方式难度大，尤其是

42、大件。送料操作时，手要进入模区，而且停留的时间较长，因此危险性比片料更大。采用这种送料方式时应实行重点保护。2 定料将坯料限制在模具的某一固定位置上的操作称为定料，又称为定位。定料操作是在送料操作完成后进行的，它处在滑块即将下行的时刻，因此，比送料操作具有更大的危险性。由于定料的方便程度直接影响到作业的安全，所以决定定位方式时要特别考虑其安全程度。上述各种不同坯料的定位方式大致有以下几种：（1） 挡料销 如图31所示是一种安装在凹模上的固定挡料销。这种定位装置结构简单、使用方便，适用于带有刚性卸料装置或弹性卸料装置的冲模。图31 固定挡料销1凸模 2坯料 3凹模 4固定挡料销如图32所示是一种

43、安装在固定卸料板上的活动挡料销。它与弹簧安装在一起，挡料销可作轴向移动，便于操作。工作时，条料向前推进，挡料销被顶起，当挡料销落入废料孔内后，要将条料反向拉靠，使条料得以定位。图32 活动挡料销1弹簧片 2挡料销 3固定卸料板如图33所示是一种安装在弹性卸料板上的挡料销。这种定位方式操作更加方便，坯料送进时既不必象固定挡料销那样套进套出，也不必象图32所示的挡料销那样需要有往后拉的动作。图33 活动挡料销1挡料销 2弹性卸料板 3弹簧还有一种挡料销是临时挡料销。在使用连续模作业时，当条料（或卷料）被送进并冲制第一个零件时，常用到临时挡料销。固定及活动挡料销都用于每冲制一次需将坯料定位一次的场合

44、，而临时挡料销只是在条（卷）料刚被送入而冲制前几个制件时使用，以后各次冲压时，便不再使用。当然，更换新的条料时，又需要重新使用临时挡料销。（2） 定位板、导板、定位销、定料 如图34、35、36所示是用于单个毛坯料的定位板或定位销，它们既可用于毛坯料的外轮廓定位，也可以用于内孔定位。有时为了提高定位精度，还可在模具上增设侧压装置，使条料紧靠一侧的导尺定位。如图37所示就是侧压装置的一种。图34 用于外轮廓定位的定位板（销）图35 大型孔的定位板图36 中、小孔的定位销图37 侧压装置1导尺 2压块 3簧片（3） 导正销 导正销主要用在连续模上对条料上的孔定位，也可用在其它模具上对单个毛坯料的孔

45、定位，以保证冲压件外形与内孔的位置精度。为了正确导正，在设置正销的同时，模具还常附加固定或活动挡料销等粗定位零件，导正销则作为精定位用。这种采用上模在运动过程中导正定位的方法比较方便。操作者先将毛坯件按外廓粗定位，其定位精度要求低，操作时比较方便，接着在上模闭合过程中，倒锥形的导正销导入工艺孔内，进行内孔终定位。这种定料方式简单、安全、可靠、可以推荐采用。（4） 定距侧刃 它是通过侧刃切去条料（卷料）旁边少量的材料，使条（卷）料形成台阶，从而得到定位。工艺孔定位操作不便，不易实现连续行程，很少采用。与它相比，侧刃切口定位方法可以较明显地提高生产率，有较高的定位精度，并便于实现冲压自动化。定距侧

46、刃切口定料一般适用于厚度小于0.5mm且较脆的材料，并要求冲压件窄长，送进步距小于68mm。如图38所示的是常用的定距侧刃结构；图a）所示的是条料一次送进步距（步距）等于侧刃宽度b的情况。图b）是一种改进形式，其定位精度较高。因为定位台阶处有空槽形成的间隙。使该处的毛刺不致影响定位精度。图c）的优点是不浪费坯料，但一次送进时，条料要往后拉，操作不如前两者方便。图38 定距侧刃 1侧刃 2条料 3空隙 4挡销冲压作业中，采用的定位方式合理与否，不仅关系到产品质量，而且关系到人身安全。所以，考虑坯料定位问题必须遵循一定的原则。定位方向和位置必须与人们的生理、习惯相适应。比如右手操作一般要比左手操作可靠有力，右转比左转灵活等。因此，单人操作时，送料方向以从右到左或从前到后为宜，从右至左送料时，导向点应设在后侧，从前向后送料时，导向点应在左侧。多道工序分别冲制时，上下工序的定位形式力求一致，目标要鲜明，不需操作者目视寻找。多道工序联合冲压时，应设有初始和最终定位。对非对称外形的坯料定位时，定位方式应有防反作用。为保证坯料定位的稳定性，有时还需考虑坯料的夹紧措施