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    安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》精講:沖壓(剪)機(jī)械安全技術(shù)

    來源:233網(wǎng)校 2015年2月3日
    導(dǎo)讀: 此講內(nèi)容屬于“第一章 機(jī)械安全技術(shù)—第三節(jié) 沖壓(剪)機(jī)械安全技術(shù)”。

    沖壓(剪)機(jī)械安全技術(shù)

       沖壓(剪)是指靠壓力機(jī)和模具對(duì)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(shè)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(jìn)行分離或變形加工的機(jī)械稱為沖壓機(jī)械。沖壓(剪)機(jī)械設(shè)備包括剪板機(jī)、曲柄壓力機(jī)和液壓機(jī)等。
      
      1.沖壓作業(yè)的危險(xiǎn)因素
      根據(jù)發(fā)生事故的原因分析,沖壓作業(yè)中的危險(xiǎn)主要有以下幾個(gè)方面:
      (1)設(shè)備結(jié)構(gòu)具有的危險(xiǎn)。相當(dāng)一部分沖壓設(shè)備采用的是剛性離合器。這是利用凸輪機(jī)構(gòu)使離合器接合或脫開,一旦接合運(yùn)行,就一定要完成一個(gè)循環(huán)后才會(huì)停止。假如在此循環(huán)中手不能及時(shí)從模具中抽出,就必然會(huì)發(fā)生傷手事故。
      (2)動(dòng)作失控。設(shè)備在運(yùn)行中還會(huì)受到經(jīng)常性的強(qiáng)烈沖擊和振動(dòng),使一些零部件變形、磨損以至碎裂,引起設(shè)備動(dòng)作失控而發(fā)生危險(xiǎn)的連沖或事故。
      (3)開關(guān)失靈。設(shè)備的開關(guān)控制系統(tǒng)由于人為或外界因素引起的誤動(dòng)作。
      (4)模具的危險(xiǎn)。模具擔(dān)負(fù)著使工件加工成型的主要功能,是整個(gè)系統(tǒng)能量的集中釋放部位。由于模具設(shè)計(jì)不合理或有缺陷,沒有考慮到作業(yè)人員在使用時(shí)的安全,在操作時(shí)手就要直接或經(jīng)常性地伸進(jìn)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(yùn)行條件下發(fā)生意外而導(dǎo)致事故。
      在沖壓作業(yè)中,沖壓機(jī)械設(shè)備、模具、作業(yè)方式對(duì)安全影響很大。沖壓事故有可能發(fā)生在沖壓設(shè)備的各個(gè)危險(xiǎn)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(dāng)操作者的手處于模具行程之間時(shí)模塊下落,就會(huì)造成沖手事故。這是設(shè)備缺陷和人的行為錯(cuò)誤所造成的事故。相關(guān)人員必須識(shí)別沖壓作業(yè)的危險(xiǎn)性。
      【例題】沖壓(剪)是靠壓力和模具對(duì)板材、帶材等施加外力使之發(fā)生變形或分離,以獲得所需要形狀和尺寸工件的加工方法。沖壓(剪)作業(yè)中存在多種危險(xiǎn)因素。下列危險(xiǎn)因素中,屬于沖壓(剪)設(shè)備危險(xiǎn)因素的有(  )。P14
      A.應(yīng)用剛性離合器的沖壓(剪)設(shè)備在沒有完成一個(gè)工作周期前不能停車
      B.在強(qiáng)烈的沖擊下,一些零部件發(fā)生變形、磨損以至碎裂,導(dǎo)致設(shè)備動(dòng)作失控
      C.開關(guān)失靈,引起的誤動(dòng)作
      D.加工件裝卡不牢,飛出傷人
      E.模具有缺陷或嚴(yán)重磨損
      【答案】ABCE
      2.沖壓作業(yè)安全技術(shù)措施
      沖壓作業(yè)的安全技術(shù)措施范圍很廣,包括改進(jìn)沖壓作業(yè)方式,改革沖模結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化,設(shè)置模具和設(shè)備的防護(hù)裝置等。
      1)使用安全工具。使用安全工具操作時(shí),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(shí)現(xiàn)模外作業(yè),避免用手直接伸入上、下??谥g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(diǎn)自行設(shè)計(jì)制造。按其不同特點(diǎn)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(dòng)夾盤。
      2)模具作業(yè)區(qū)防護(hù)措施。模具防護(hù)措施包括:在模具周圍設(shè)置防護(hù)板(罩);通過改進(jìn)模具減少危險(xiǎn)面積,擴(kuò)大安全空間;設(shè)置機(jī)械進(jìn)出料裝置,以此代替手工進(jìn)出料方式,將操作者的雙手隔離在沖模危險(xiǎn)區(qū)之外,實(shí)行作業(yè)保護(hù)。模具安全防護(hù)裝置不應(yīng)增大勞動(dòng)強(qiáng)度。
      實(shí)踐證明,采用復(fù)合模、多工位連續(xù)模代替單工序的危險(xiǎn)模,或者在模具上設(shè)置機(jī)械進(jìn)出料機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化等,都能達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,方便操作,保證安全的目的。這是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向,也是實(shí)現(xiàn)沖壓安全保護(hù)的根本途徑。
     ?。?)沖壓設(shè)備的安全裝置。沖壓設(shè)備防護(hù)裝置的形式較多,按結(jié)構(gòu)分為機(jī)械式、按鈕式、光電式、感應(yīng)式等。
      1)機(jī)械式防護(hù)裝置。主要有以下3種類型:
      推手式保護(hù)裝置,是一種通過與滑塊聯(lián)動(dòng)的,通過擋板的擺動(dòng)將手推離開??诘臋C(jī)械式保護(hù)裝置。
      擺桿護(hù)手裝置又稱撥手保護(hù)裝置,是運(yùn)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(dòng)作與滑塊運(yùn)動(dòng)聯(lián)動(dòng)的裝置。
      機(jī)械式防護(hù)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便,但對(duì)作業(yè)干擾較大,操作工人不大喜歡使用,應(yīng)用比較局限。
      (2)雙手按鈕式保護(hù)裝置。是一種用電氣開關(guān)控制的保護(hù)裝置。起動(dòng)滑塊時(shí),強(qiáng)制將人手限制在模外,實(shí)現(xiàn)隔離保護(hù)。只有操作者的雙手同時(shí)按下2個(gè)按鈕時(shí),中間繼電器才有電,電磁鐵動(dòng)作,滑塊起動(dòng)。凸輪中開關(guān)在下死點(diǎn)前處于開路狀態(tài),若中途放開任何1個(gè)開關(guān)時(shí),電磁鐵都會(huì)失電,使滑塊停止運(yùn)動(dòng);直到滑塊到達(dá)下死點(diǎn)后,凸輪開關(guān)才閉合,這時(shí)放開按鈕,滑塊仍能自動(dòng)回程。
      (3)光電式保護(hù)裝置。是由一套光電開關(guān)與機(jī)械裝置組合而成的。它是在沖模前設(shè)置各種發(fā)光源,形成光束并封閉操作者前側(cè)、上下模具處的危險(xiǎn)區(qū)。當(dāng)操作者手停留或誤入該區(qū)域時(shí),使光束受阻,發(fā)出電訊號(hào),經(jīng)放大后由控制線路作用使繼電器動(dòng)作,最后使滑塊自動(dòng)停止或不能下行,從而保證操作者人體安全。
      光電式保護(hù)裝置按光源不同可分為紅外光電保護(hù)裝置和白灼光電保護(hù)裝置。
      3.沖壓作業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化
      沖壓作業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化非常必要,因?yàn)闆_壓生產(chǎn)產(chǎn)品的批量一般都較大,操作動(dòng)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(jī)械化和自動(dòng)化是減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、保證人身安全的根本措施。
      沖壓作業(yè)機(jī)械化是指用各種機(jī)械裝置的動(dòng)作來代替人工操作的動(dòng)作;自動(dòng)化是指沖壓的操作過程全部自動(dòng)進(jìn)行,并且能自動(dòng)調(diào)節(jié)和保護(hù),發(fā)生故障時(shí)能自動(dòng)停機(jī)。
      【例題】沖壓作業(yè)中,沖頭往復(fù)高速運(yùn)動(dòng)。由于人的動(dòng)作偏差、控制開關(guān)失靈以及模具缺陷可能導(dǎo)致發(fā)生沖手事故。為此,需要在沖床上安裝不同類型的防護(hù)裝置。下列防護(hù)裝置中,不屬于機(jī)械防護(hù)裝置的是(  )式裝置。P15
      A.按扭聯(lián)鎖
      B.?dāng)[桿護(hù)手
      C.拉手安全
      D.推手保護(hù)
      【答案】 A
      【例題】 在沖壓作業(yè)中,事故可能發(fā)生在沖壓設(shè)備的各個(gè)危險(xiǎn)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(shè)備可安裝多種安全防護(hù)裝置。下列安全防護(hù)裝置,不屬于沖壓設(shè)備安全防護(hù)裝置的是(    )。
      A.光電式保護(hù)裝置
      B.緊急電源切換裝置
      C.機(jī)械式防護(hù)裝置
      D.雙手按鈕式保護(hù)裝置
      【答案】:B
      【解析】:沖壓設(shè)備防護(hù)裝置的形式較多,按結(jié)構(gòu)分為機(jī)械式、雙手按鈕式、光電式、感應(yīng)式等。機(jī)械式防護(hù)裝置主要有推手式保護(hù)裝置、擺桿護(hù)手裝置、拉手安全裝置。

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