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沖壓自動化生產(chǎn)中模具安全檢測裝置設(shè)計

文檔作者：黃清海文檔來源：福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月28日
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· 沖模技術(shù)·
沖壓自動化生產(chǎn)中模具安全檢測裝置設(shè)計
黃清海
福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院(福建福州 350003)
【摘要】介紹了沖壓自動化生產(chǎn)中條料在模具內(nèi)外的檢測方法，討論了條料在模具內(nèi)外的
安全檢測裝置的布置方法及檢測原理，并給出了條料在模具內(nèi)外的檢測控制程序圖。
關(guān)鍵詞：沖壓模具；條料；檢測裝置
中圖分類號：TG385．2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
Design of Safety Detection Device in Automatic Stamping Die
【Abstract】In this paper，detection methods for strips in and out of the die in automatic
stamping are introduced，arrangement and principle of safety detection device for strips are
discussed，and program graphs of detection control for strips are given．
Key words：stamping die；strip；detection device
l 引言
沖壓自動化生產(chǎn)中，不但要有自動送料裝置，還
必須在生產(chǎn)過程中有防止失誤的安全檢測裝置，以保
護(hù)沖模和壓力機(jī)免受損壞，有效提高沖件質(zhì)量。安全
檢測裝置既可以設(shè)置在模具內(nèi)部，也可以設(shè)置在模具
外部。當(dāng)發(fā)生失誤影響到模具正常1二作時，模具中各
種傳感器(接觸傳感器、接近傳感器、光電傳感器等)
能迅速把信號反饋給壓力機(jī)的制動裝置，使壓力機(jī)停
機(jī)并報警，實現(xiàn)自動保護(hù)。
沖壓自動化生產(chǎn)中常見失誤檢測有：材料厚度、
寬度和拱彎超差檢測、制件或廢料回升和堵塞檢測、
送料步距失誤檢測、出件檢測、材料末端檢測等。圖1
所示為沖壓自動化生產(chǎn)中所應(yīng)用的各種安全檢測控
制程序圖。
控制裝置 == 通向壓力機(jī)異常停車回路
模內(nèi)檢I l縱向彎曲l I壞料末制I卷料寬度Il板厚檢
測裝置I I檢測裝置I I檢測裝到l檢測裝置I I測裝置
《
送料機(jī)構(gòu)
I橫向彎曲
檢測裝置
圖1 沖壓自動化生產(chǎn)安全檢測控制程序圖
2 材料厚度、寬度和拱彎檢測
材料厚度的檢測如圖2所示。當(dāng)材料4厚度過大
時，檢測銷釘3通過卡T桿2使微動開關(guān)1動作，斷開電
路，滑塊停止下降。如圖3所示，是利用檢測針檢測材
料拱彎。由于材料自身拱彎，或由于送料長度大于模
具步距時，材料在模具外造成波形凸起，送料過程中
當(dāng)波形凸起部分與檢測針接觸時，滑塊停止下降。如
果波形凸起是由于送料原因造成，此時應(yīng)調(diào)節(jié)送料裝
置，使材料送進(jìn)距離與模具的步距趨于一致。此兩種
方法同樣適用于料寬的檢測，厚料采用微動開關(guān)接觸
檢測，薄料采用檢測針接觸檢測。
圖2 材料厚度超差檢測
1．微動開關(guān)2．杠桿3．檢測釘4，條料
圖3 材料拱彎檢測
· 36· 《模具制造}2015年第1期
· 沖模技術(shù)·
3 制件或廢料回升和堵塞檢測
如圖4所示為制件或廢料回升檢測裝置。回升檢
測一般采用模具閉合高度的下止點檢測。微動開關(guān)2
安裝在上模座l上，當(dāng)彈壓卸料板3和凹模4表面無廢
料或其它異物時，微動開關(guān)始終保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。如有
廢料或異物在凹模表面上，在壓力機(jī)滑塊下行到下止
點時，廢料或異物把彈壓卸料板墊起接觸微動開關(guān)，
使微動開關(guān)閉合，壓力機(jī)滑塊停止下行。這種形式適
用于厚料沖裁，靈敏度大致為0．1～0．15ram。
1．上模座
2．微動開關(guān)
料 3·卸料板
4．凹模
圖4 制件或廢料回升檢測裝置
對于薄料和下止點高度要求嚴(yán)格的制件，可采用
接近傳感器來控制模具下止點高度。用接近傳感器代
替微動開關(guān)等接觸式檢測方式，無需接觸檢測對象進(jìn)
行檢測，能檢測對象的移動信息并將信息轉(zhuǎn)換為電信
號。如圖5所示，將接近傳感器裝在凹模上，傳感件裝
在彈壓卸料板上，調(diào)整好它們之間的距離。正常沖壓
過程中，每當(dāng)模具閉合時均有傳感器檢測到傳感件的
動作，壓力機(jī)正常工作；若由于某種原因使制件或廢料
回升，則傳感器與傳感件問距離變大(圖中多了一個t)，
傳感器無檢測信號即無動作信號，壓力機(jī)停止工作。
圖5 接近傳感器檢測下止點原理
圖6所示為制件或廢料堵塞的檢測。在下模座漏
料孔中裝有同下模座1絕緣的檢測銷釘2，當(dāng)沖裁廢
料或制件靠自重自由下落時，如果每塊廢料都能與檢
測銷釘接觸，壓力機(jī)就連續(xù)工作。如果廢料堵塞在凹
模內(nèi)，壓力機(jī)的某一沖程沒有廢料通過檢測銷釘，與
檢測銷釘同步的壓力機(jī)電磁離合器脫開，滑塊停止下
降。這種檢測形式適用于輪廓尺寸較大的廢料檢測。
圖6 制件或廢料堵塞檢測裝置
1．下模座
2．檢測銷釘
4 送料步距失誤檢測
如圖7所示為送料步距失誤檢測，使用導(dǎo)正銷1
對步距進(jìn)行檢測，這種檢測裝置是級進(jìn)模具結(jié)構(gòu)的一
個組成部分，是一種綜合性的檢測裝置，簡單實用。
它既可以檢測出因送料不準(zhǔn)所造成的不到位或過位
現(xiàn)象，同時又可以檢測出廢料堵塞的現(xiàn)象。當(dāng)送料誤
差不大時還可以起到導(dǎo)正材料的作用。當(dāng)送料不準(zhǔn)
或產(chǎn)生廢料堵塞時(堵塞廢料需在被檢測孔上)，沖床
滑塊下降到一定的高度時，導(dǎo)正銷l首先觸及被送入
的條料(或堵塞廢料)。此時導(dǎo)正銷因受阻而克服彈
簧的作用回升，推動與導(dǎo)正銷端部圓弧相切的傳力銷
2移動，推動微動開關(guān)3，此微動開關(guān)3切斷沖床相應(yīng)
部分的電源，使壓力機(jī)停止工作。當(dāng)故障處理完后，
導(dǎo)正銷在彈簧的作用下復(fù)位。
1．導(dǎo)正銷
2．傳力銷
3．微動開關(guān)
圖7 送料步距失誤檢測
設(shè)計送料步距失誤檢測裝置時，也可用如圖8所
示結(jié)構(gòu)，動作順序為沖孑L一導(dǎo)正一檢測，值得注意的
是：當(dāng)送料裝置送料后，導(dǎo)正銷3進(jìn)入凹模前一點時
《模具制造}2015年第1期 ·37·
· 沖模技術(shù)·
問，此時送料裝置應(yīng)放松材料，利用導(dǎo)正銷的端頭圓
弧部分將條料導(dǎo)正。除導(dǎo)正條料的導(dǎo)正銷外，同時設(shè)
計有為檢測條料是否精確定位的檢測凸模，送料失誤
時，檢測凸模l受阻回升，推動傳力銷2移動，推動微
動開關(guān)，此微動開關(guān)切斷沖床相應(yīng)部分的電源，使滑
塊停止下降。此種結(jié)構(gòu)適用于板料厚度較厚的材料，
對于薄而軟的材料效果無法令人滿意。因為薄而軟
的材料在檢測導(dǎo)正銷的彈簧力作用下就已變形破壞，
無法得到質(zhì)量合格的沖件。
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圖8 條料的導(dǎo)正與檢測
1．檢測凸模2．傳力銷3．導(dǎo)正銷
還有一種利用檢測針檢測送料失誤的方法，這種
結(jié)構(gòu)克服了上述結(jié)構(gòu)的缺點，對于薄而軟的材料也能
有效的進(jìn)行檢測。檢測針的直徑應(yīng)為導(dǎo)正孔(即被檢
測孑L)孔徑的2／3左右，以防止因沖床振動而發(fā)生的停
機(jī)錯誤動作。模具中必須設(shè)計導(dǎo)正銷來導(dǎo)正條料以
補償降低的檢測精度。檢測過程為：當(dāng)沖床滑塊下降
到一定高度時，檢測針首先觸及送料不準(zhǔn)的條料或堵
塞廢料(堵塞廢料也必須在被檢測孑L上)，形成閉合回
路，即給出了電信號，使壓力機(jī)停止工作。
5 出件檢測
利用高壓空氣吹離模面上的制件或廢料，可實現(xiàn)
復(fù)合模的自動沖壓，如圖9所示為復(fù)合模自動沖壓出
件檢測。該模具為典型結(jié)構(gòu)的倒裝復(fù)合模具。在正
常T作時，推件塊4和傳感器2間有大于板料厚度的
問隙 ，此時線路不通。如果推件塊4推制件時，制件
1未能推出，則在下一沖程中，模內(nèi)將多積一個制件，
此時推件塊4和傳感器2接觸，導(dǎo)通線路來控制壓力
機(jī)停止工作。
6 材料末端檢測
岡9 件檢測
1制件
2．傳感器
3．凸凹模
4．推件塊
條料用完，壓力機(jī)應(yīng)停止工作，這類檢測同樣
可以采用接觸檢測方式。如圖2所示，如果將微動
開關(guān)1改用常分開關(guān)，有條料送進(jìn)時條料4始終把
檢測銷釘3墊起，使杠桿壓合微動開關(guān)1，電路閉
合，壓力機(jī)連續(xù)工作，當(dāng)料尾脫離檢測銷釘時，杠桿
在彈簧的作用下左端抬起離開微動開關(guān)，切斷電
路，壓力機(jī)即停止工作。
圖10所示是另一種條料末端檢測方法，沖切
廢料在模具最后丁步被切斷落下，條料正常送料
時會撞到檢測彈簧，此時代表沖壓正常，當(dāng)某一時
刻條料用完時，無材料碰到檢測彈簧，與檢測彈簧
同步的壓力機(jī)電磁離合器脫開，滑塊停止T作。
圖l0 檢測彈簧檢測材料末端
沖壓自動化生產(chǎn)中所應(yīng)用的安全檢測裝置，是沖床
自動化行業(yè)不可缺少的部分。它能全方位多角度對模
具進(jìn)行保護(hù)，防止不良制件的產(chǎn)生，大量減少勞動力，降
低生產(chǎn)成本，提高市場競爭力。本文的研究對沖壓自動
化生產(chǎn)中安全檢測裝置的設(shè)計具有一定參考價值。
參考文獻(xiàn)
? 陳為閏，劉小思．帶料沖壓自動化JJ~T．中模內(nèi)廢料檢測方
法l J1．?dāng)?shù)控技術(shù)與裝備，2004，(03)
王洛書．模具的檢測裝置lJ1．模具通訊，1984，(05)
作者簡介：黃清海，男，1983年生，漢族，講師，工學(xué)
碩士，研究方向：模具設(shè)計與制造、模具CAD／CAM／
CAE。
(收稿日期：2014一l1—05)《墨
· 38· 《模具制造))2015年第1期

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