模具支撐塊設計論文

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1.改造思路

車間目前是依靠制度要求，將支撐塊取放在固定位置。現在改造的思路是：將每個支撐塊安裝一個安全定位銷，定位銷尺寸統一，(φ20×150mm)與支撐塊實焊連接；壓力機每個立柱上安裝一個安全銷座，操作人員打開模具將4個支撐塊插在壓力機立柱的4個安全銷座上。安全銷插上以后，安全銷座內部的接近開關（傳感器）感應到模具支撐塊放到位了，就給壓力機控制系統傳遞信號，壓力機接到信號，運行條件滿足后開動機床生產。如果操作人員沒有將4只支撐塊全部插到安全銷座上，機床運行條件將無法滿足，也無法實現動作。圖2為改造后整體效果圖。

圖2改造后整體效果圖

2.模具支撐塊結構分析

經調查，目前模具使用的支撐塊規格形狀不統一，有方塊狀形、圓環形、半圓柱體形、圓柱體形。圓環形的支撐塊安全可靠性好，但由于各支撐塊與模具一一對應，要將支撐塊的形狀統一成圓環形改造難度大且費用太高。

據統計，模具支撐塊只有以上4種外形結構，其尺寸范圍如表所示。

表模具支撐塊的4種外形結構

3.安全銷座的設計

考慮到模具支撐塊外形和大小不統一，為了保證所有支撐塊可靠定位，把安全銷座定位面設計為圓弧面，半徑為85mm；銷孔深60mm,孔徑與銷配合間隙為0.5mm。經實驗，可以保證車間所有支撐塊可靠定位。

在銷座地面焊一根長100mm的方鋼（100×100×10），在方鋼與銷座連接處開φ21的孔，正下方也開φ20孔，用于固定和調節傳感器。

4．控制電路的實現

安全銷座安裝位置在壓力機4個立柱上靠近操作人員站立的位置，人員操作方便。安全銷座中的傳感器控制線路串聯在機床的急停回路中（見圖3）。通過接入110V電源把4個檢測開關串聯控制輔助繼電器KA1，輔助繼電器常開觸點與壓力機急停串聯控制壓力機急停繼電器KA12。

圖3控制電路圖

考慮到壓力機動作的正常運轉，須在輔助繼電器KA1常開觸點處并聯工作臺操作旋轉開關、微調輔助按鈕和無支撐塊模具專用開關。保證模具的正常裝調和無支撐塊模具的生產。

傳感器選用開關量傳感器，有效感應距離為0～50mm，直徑為18mm，工作電壓AC12-220V。

5.改造后相關動作的實現

（1）安裝模具操作步驟

模具吊裝上工作臺→工作臺開動開關通→工作臺移動到位夾緊→微動選擇開關+微調輔助開關通→滑塊微動上升→支撐塊放固定位置+信號滿足→機床調試單次生產

（2）正常生產操作步驟

模具支撐塊正確放置信號滿足后→模具裝模高度正確→主電機啟動→單次生產。

（3）拆卸模具操作步驟

放置模具支撐塊→微動選擇開關+微調輔助開關通→滑塊下降合模→模具螺栓拆卸→微動選擇開關+微調輔助開關通→滑塊上死點→工作臺開關通→模具入庫。

（4）特殊情況下操作步驟（成型工序拉延模無支撐塊）

轉換開關斷→工作臺開進→模具裝調→生產。

改造后的預期效果

改造前生產時存在違規使用現象，管理難度大；安全改造后，能夠避免在正常生產操作中由疏忽產生的安全隱患，從本質上保證了安全。在方案研討和設計加工方面都作了充分考慮，電氣控制及部件加工簡單可靠，同時避免增加設備故障率，有效降低了沖壓作業的安全隱患。

結束語

沖壓設備屬于高危險設備，在生產作業中由于支撐塊飛出造成的安全事故比例較高。沖壓車間在采用支撐塊放錯系統后，保證了設備的本質安全，杜絕了人身傷害事故的發生，從技術角度減輕了安全管理的難度，提高了公司安全管理水平；同時，為員工改善了工作環境，有效保障了員工安全。

關鍵字:模具;模具支撐塊;壓力機