沖床、剪床性能的危險(xiǎn)因素及安全技術(shù)要求

1、沖床、剪床性能的危險(xiǎn)因素及安全技術(shù)要求1沖床的危險(xiǎn)因素及安全技術(shù)要求1）沖壓作業(yè)傷害原因分析 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。下 面分別對(duì)這三個(gè)方面的不安全因素進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。（1）沖壓機(jī)械設(shè)備對(duì)安全的影響。沖壓機(jī)械設(shè)備包括：剪板機(jī)、曲柄壓 力機(jī)和液壓機(jī)等。本文重點(diǎn)討論曲柄壓力機(jī)的安全問題。 曲柄壓力機(jī)是一種將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器。 壓力機(jī)的工作原理：它由電動(dòng)機(jī)通過皮帶輪及齒輪驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲 軸的軸心線與其上的曲柄軸心線偏移一個(gè)偏心距，從而便可通過連桿 （連接曲柄和滑塊的零件 ）帶動(dòng)滑塊做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 壓力機(jī)的組成：由工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、能源

2、系統(tǒng)、支承 系統(tǒng)及多種輔助系統(tǒng)組成。壓力機(jī)的受力系統(tǒng)：沖壓件的變形阻力全部傳遞到設(shè)備的機(jī)身上，形 成一個(gè)封閉的受力系統(tǒng)。壓力機(jī)運(yùn)行時(shí)，除本身重量對(duì)地基產(chǎn)生壓力 外，無其他壓力作用 （不考慮傳動(dòng)系統(tǒng)的不平衡對(duì)地基的振動(dòng)造成的壓 力）。壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)分析：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊運(yùn)動(dòng)速度隨曲柄轉(zhuǎn)角的位置變 化而變化，其加速度也隨著做周期性變化。對(duì)于節(jié)點(diǎn)正置的曲柄滑塊 機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄處于上死點(diǎn)（a 0 °和下死點(diǎn)（a 180°）位置時(shí)，滑塊運(yùn)動(dòng) 速度為零，加速度最大；當(dāng) a 90° a 270°時(shí)，其速度最大，加速度 最小。(2) 沖壓作業(yè)中的危險(xiǎn)性識(shí)別。沖壓作業(yè)具有較大

3、危險(xiǎn)性和事故多發(fā)性 的特點(diǎn)，且事故所造成的傷害一般都較為嚴(yán)重。目前防止沖壓傷害事 故的安全技術(shù)措施有多種形式，但就單機(jī)人工作業(yè)而言，尚不可能確 認(rèn)任何一種防護(hù)措施絕對(duì)安全。要減少或避免事故，作業(yè)人員必須具 備一定的技術(shù)水平以及對(duì)作業(yè)中各種危險(xiǎn)的識(shí)別能力。2) 沖壓傷害事故發(fā)生的主要原因 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，即當(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。3) 沖壓作業(yè)中的主要危險(xiǎn) 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

4、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)全環(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

5、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。2沖壓作業(yè)的安全技術(shù)措施 沖壓作業(yè)的安全技術(shù)措施范圍很廣，它包括改進(jìn)沖壓作業(yè)方式，改革 沖模結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化，設(shè)置模具和設(shè)備的防護(hù)裝置等。 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。 在沖壓設(shè)備和模具上設(shè)置安全防護(hù)裝置或采用勞動(dòng)強(qiáng)度小、使用方便 靈活的手工工具，這也是當(dāng)前條件下實(shí)現(xiàn)

6、沖壓作業(yè)大面積安全保護(hù)的 有效措施。由于沖壓作業(yè)程序多，有送料、定料、出料、清理廢料、潤(rùn)滑、調(diào)整 模具等操作，所以沖壓作業(yè)的防護(hù)范圍也很廣，要實(shí)現(xiàn)不同程序上的 防護(hù)是比較困難的。3防止沖壓傷害的防護(hù)技術(shù)與應(yīng)用1）使用安全工具 使用安全工具操作，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(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

7、少其危 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)。（1）模具防護(hù)罩 （板）。設(shè)置模具防護(hù)罩 （板）是實(shí)行安全區(qū)操作的一種措施。 模具防護(hù)罩 （板）的形式較多，簡(jiǎn)介如下： 固定在下模的防護(hù)板。坯料從正面防護(hù)板下方的條縫中送入，防止 送料不當(dāng)時(shí)將手伸入模內(nèi)。 固定在凹模上的防護(hù)柵欄。它由開縫的金屬板制成，可從正面和側(cè) 面將危險(xiǎn)區(qū)封閉起來；在兩側(cè)或前側(cè)開有供進(jìn)退料用的間隙。使用柵 欄時(shí)，其橫縫必須豎直開設(shè)， 以增加操作者的可見度和減輕視力疲勞。 折疊式凸模防護(hù)罩。在滑塊處于上死點(diǎn)時(shí)，環(huán)形疊片與下模之間僅 留出可供坯料進(jìn)出的間

8、隙；滑塊下行時(shí)，防護(hù)罩輕壓在坯料上面，并 使環(huán)片依次折疊起來。 錐形彈簧構(gòu)成的模具防護(hù)罩。在自由狀態(tài)下彈簧相鄰兩圈的間隙不 大于8mm，這樣既封閉了危險(xiǎn)區(qū)，又避免了彈簧壓傷手指的危險(xiǎn)。(2)模具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。在不影響模具強(qiáng)度和制件質(zhì)量的情況下，可將原 有的各種手工送料的單工序模具加以改進(jìn)，以提高安全性。具體措施 是：將模具上模板的正面改成斜面；在卸料板與凸模之間做成凹槽或 斜面；導(dǎo)板在剛性卸料板與凸模固定板之間保持足夠的間隙，一般不 小于1520mm;在不影響定位要求時(shí)，將擋料銷布置在模具的一側(cè)； 單面沖裁時(shí)，盡量將凸模的凸起部分和平衡擋塊安排在模具的后面或 側(cè)面；在裝有活動(dòng)擋料銷和固定卸料板的

9、大型模具上，用凸輪或斜面 機(jī)械控制擋料銷的位置。3) 沖壓設(shè)備的防護(hù)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： 推手式保護(hù)裝置。它是一種通過與滑塊連動(dòng)的擋板的擺動(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。運(yùn)用杠桿原理將手撥開。一般 用于1600kN左右、行程次數(shù)少的設(shè)備上。 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。壓力機(jī)工作時(shí)，滑塊下行，固定在滑塊上的拉桿 將杠桿拉下，杠桿的另一端同時(shí)將軟繩往上拉動(dòng)，軟繩的另一端套住 操作者的手臂上。因此，軟繩能自動(dòng)將手拉出模口危險(xiǎn)

10、區(qū)。 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。它是一種用電氣開關(guān)控制的保護(hù)裝置。起動(dòng) 滑塊時(shí)，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。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

11、的危險(xiǎn)區(qū)。當(dāng)操作者手停留或誤人該區(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。4沖壓作業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化 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)。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。5條（卷）料自動(dòng)送進(jìn)裝置條（卷）料自動(dòng)送進(jìn)裝置和與其配套的供料裝置以及廢料處理裝置的結(jié) 構(gòu)都已基本定型，形式比較單一，但結(jié)構(gòu)和動(dòng)作都比較復(fù)雜，其主要 結(jié)構(gòu)有拉鉤式和推鉤式兩種。拉鉤式自動(dòng)送進(jìn)裝置，料鉤做往復(fù)直線擺動(dòng)。當(dāng)滑塊上行時(shí)，料鉤做與送進(jìn)方向相反的運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)越過搭邊進(jìn)入下