2014安全工程師《生產(chǎn)技術》講義:沖壓(剪)機械安全技術

　　第三節(jié) 沖壓(剪)機械安全技術

　　沖壓(剪)是指靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件<沖壓件)的成形加工方法。板料，模具和設備是沖壓加工的三要素。按沖壓加工溫度分為熱沖壓和冷沖壓。

　　利用金屬模具將鋼材或坯料進行分離或變形加工的機械稱為沖壓機械。沖壓(剪)機械設備包括剪板機、曲柄壓力機和液壓機等。

　　1.沖壓作業(yè)的危險因素

　　根據(jù)發(fā)生事故的原因分析，沖壓作業(yè)中的危險主要有以下幾個方面：

　　(1)設備結構具有的危險。相當一部分沖壓設備采用的是剛性離合器。這是利用凸輪機構使離合器接合或脫開，一旦接合運行，就一定要完成一個循環(huán)后才會停止。假如在此循環(huán)中手不能及時從模具中抽出，就必然會發(fā)生傷手事故。

　　(2)動作失控。設備在運行中還會受到經(jīng)常性的強烈沖擊和振動，使一些零部件變形、磨損以至碎裂，引起設備動作失控而發(fā)生危險的連沖或事故。

　　(3)開關失靈。設備的開關控制系統(tǒng)由于人為或外界因素引起的誤動作。

　　(4)模具的危險。模具擔負著使工件加工成型的主要功能，是整個系統(tǒng)能量的集中釋放部位。由于模具設計不合理或有缺陷，沒有考慮到作業(yè)人員在使用時的安全，在操作時手就要直接或經(jīng)常性地伸進模具才能完成作業(yè)，因此增加了受傷的可能。有缺陷的模具則可能因磨損、變形或損壞等原因在正常運行條件下發(fā)生意外而導致事故。

　　在沖壓作業(yè)中，沖壓機械設備、模具、作業(yè)方式對安全影響很大。沖壓事故有可能發(fā)生在沖壓設備的各個危險部位，但以發(fā)生在模具行程間為絕大多數(shù)，且傷害部位主要是作業(yè)者的手部，當操作者的手處于模具行程之間時模塊下落，就會造成沖手事故。這是設備缺陷和人的行為錯誤所造成的事故。相關人員必須識別沖壓作業(yè)的危險性。

　　2.沖壓作業(yè)安全技術措施

　　沖壓作業(yè)的安全技術措施范圍很廣，包括改進沖壓作業(yè)方式，改革沖模結構，實現(xiàn)機械自動化，設置模具和設備的防護裝置等。

　　1)使用安全工具。使用安全工具操作時，用專用工具將單件毛坯放入凹模內(nèi)或?qū)_制后的零件、廢料取出，實現(xiàn)模外作業(yè)，避免用手直接伸入上、下模口之間裝拆制件，保證人體安全。

　　目前，使用的安全工具一般根據(jù)本企業(yè)的作業(yè)特點自行設計制造。按其不同特點大致歸納為以下5類：彈性夾鉗、專用夾鉗(卡鉗)、磁性吸盤、真空吸盤、氣動夾盤。

　　2)模具作業(yè)區(qū)防護措施。模具防護措施包括：在模具周圍設置防護板(罩);通過改進模具減少危險面積，擴大安全空間;設置機械進出料裝置，以此代替手工進出料方式，將操作者的雙手隔離在沖模危險區(qū)之外，實行作業(yè)保護。模具安全防護裝置不應增大勞動強度。

　　實踐證明，采用復合模、多工位連續(xù)模代替單工序的危險模，或者在模具上設置機械進出料機構，實現(xiàn)機械化、自動化等，都能達到提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，減輕勞動強度，方便操作，保證安全的目的。這是沖壓技術的發(fā)展方向，也是實現(xiàn)沖壓安全保護的根本途徑。

　　(3)沖壓設備的安全裝置。沖壓設備防護裝置的形式較多，按結構分為機械式、按鈕式、光電式、感應式等。

　　1)機械式防護裝置。主要有以下3種類型：

　　推手式保護裝置，是一種通過與滑塊聯(lián)動的，通過擋板的擺動將手推離開?？诘臋C械式保護裝置。

　　擺桿護手裝置又稱撥手保護裝置，是運用杠桿原理將手撥開的裝置。

　　拉手安全裝置，是一種用滑輪、杠桿、繩索將操作者的手動作與滑塊運動聯(lián)動的裝置。

　　機械式防護裝置結構簡單、制造方便，但對作業(yè)干擾較大，操作工人不大喜歡使用，應用比較局限。

　　(2)雙手按鈕式保護裝置。是一種用電氣開關控制的保護裝置。起動滑塊時，強制將人手限制在模外，實現(xiàn)隔離保護。只有操作者的雙手同時按下2個按鈕時，中間繼電器才有電，電磁鐵動作，滑塊起動。凸輪中開關在下死點前處于開路狀態(tài)，若中途放開任何1個開關時，電磁鐵都會失電，使滑塊停止運動;直到滑塊到達下死點后，凸輪開關才閉合，這時放開按鈕，滑塊仍能自動回程。

　　(3)光電式保護裝置。是由一套光電開關與機械裝置組合而成的。它是在沖模前設置各種發(fā)光源，形成光束并封閉操作者前側、上下模具處的危險區(qū)。當操作者手停留或誤入該區(qū)域時，使光束受阻，發(fā)出電訊號，經(jīng)放大后由控制線路作用使繼電器動作，最后使滑塊自動停止或不能下行，從而保證操作者人體安全。

　　光電式保護裝置按光源不同可分為紅外光電保護裝置和白灼光電保護裝置。

　　3.沖壓作業(yè)的機械化和自動化

　　沖壓作業(yè)的機械化和自動化非常必要，因為沖壓生產(chǎn)產(chǎn)品的批量一般都較大，操作動作比較單調(diào)，工人容易疲勞，特別是容易發(fā)生人身傷害事故。所以，沖壓作業(yè)機械化和自動化是減輕工人勞動強度、保證人身安全的根本措施。

　　沖壓作業(yè)機械化是指用各種機械裝置的動作來代替人工操作的動作;自動化是指沖壓的操作過程全部自動進行，并且能自動調(diào)節(jié)和保護，發(fā)生故障時能自動停機。

　　【例題】沖擊設備的安全裝置按其結構分為機械、按鈕、光電、感應等類型的安全裝置。其中，( )全部屬于機械類型的安全裝置。(06年考題)

　　A.推手式裝置、雙手按鈕式裝置、光電式裝置

　　B.擺桿護手式裝置、拉手式裝置、光電式裝置

　　C.推手式裝置、擺桿護手式裝置、雙手按鈕式裝置

　　D.推手式裝置、擺桿護手式裝置、拉手式裝置

　　【答案】 D

　　【例題】6.在沖壓作業(yè)中，事故可能發(fā)生在沖壓設備的各個危險部位。其中發(fā)生在模具行程間的事故最多，且傷害部位多是作業(yè)者的手部。沖壓設備可安裝多種安全防護裝置。下列安全防護裝置，不屬于沖壓設備安全防護裝置的是()。(09年考題)

　　A.光電式保護裝置

　　B.緊急電源切換裝置

　　C.機械式防護裝置

　　D.雙手按鈕式保護裝置

　　【答案】：B

　　【解析】：沖壓設備防護裝置的形式較多，按結構分為機械式、雙手按鈕式、光電式、感應式等。機械式防護裝置主要有推手式保護裝置、擺桿護手裝置、拉手安全裝置。

　　(三)剪板機

　　剪板機是機加工中應用比較廣泛的一種剪切設備，它能剪切各種厚度的鋼板材料。常用的剪板機分為平剪、滾剪及震動剪3種類型。其中平剪機是使用最多的。剪切厚度小于10mm的剪板機多為機械傳動，大于10mm的為液壓動傳動。一般用腳踏或按鈕操縱進行單次或連續(xù)剪切金屬。操作剪板機時應注意：

　　(1)工作前要認真檢查剪板機各部是否正常，電氣設備是否完好，潤滑系統(tǒng)是否暢通;清除臺面及其周圍放置有工具、量具等雜物以及邊角廢料。

　　(2)不要獨自1人操作剪板機，應由2―3人協(xié)調(diào)進行送料、控制尺寸精度及取料等，并確定由1人統(tǒng)一指揮。

　　(3)要根據(jù)規(guī)定的剪板厚度，調(diào)整剪板機的剪刀間隙。不準同時剪切2種不同規(guī)格、不同材質(zhì)的板料;不得疊料剪切。剪切的板料要求表面平整，不準剪切無法壓緊的較窄板料。

　　(4)剪板機的皮帶、飛輪、齒輪以及軸等運動部位必須安裝防護罩。

　　(5)剪板機操作者送料的手指離剪刀口應保持最少200mm以外的距離，并且離開壓緊裝置。

　　在剪扳機上安置的防護柵欄不能擋住操作者眼睛而看不到裁切的部位。作業(yè)后產(chǎn)生的廢料有棱有角，操作者應及時清除，防止被刺傷、割傷。

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