沖壓工藝及模具－設(shè)計(jì)與實(shí)踐第11章 沖壓生產(chǎn)過程中的安全要求

第11章沖壓生產(chǎn)過程中的平安要求沖壓生產(chǎn)是一個(gè)相當(dāng)不平安甚至危險(xiǎn)的工種，沖壓生產(chǎn)是否平安直接影響操作者的人身平安。在沖壓平安事故中，有30%～35%是由于操作者送、取料時(shí)操作不當(dāng)所造成的。

沖壓平安事故的發(fā)生主要源自以下4種情況：

①操作者疏忽大意，壓力機(jī)滑塊下行時(shí)，操作者身體的一局部進(jìn)入了模具的危險(xiǎn)界限。例如，滑塊下行時(shí)，發(fā)現(xiàn)工件定位不適宜，無意地伸過手去；因去除模具上殘留的工件或廢料時(shí)，不合理地移開使用者的平安裝置等引發(fā)事故。

②模具結(jié)構(gòu)上的缺陷引發(fā)的事故。未能防止在滑塊下行時(shí)使材料落到危險(xiǎn)界限內(nèi)；由于模具制作的破損和廢料的飛散等造成的事故。

③模具安裝、搬運(yùn)不當(dāng)引起的事故。

④沖壓設(shè)備及平安裝置等發(fā)生故障或破損而引發(fā)的事故。

為給勞動(dòng)者創(chuàng)造一個(gè)符合勞動(dòng)衛(wèi)生要求、保護(hù)工人健康的生產(chǎn)環(huán)境和條件，應(yīng)將?沖壓車間平安生產(chǎn)通那么?這一強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的各項(xiàng)平安規(guī)那么和要求作為平安生產(chǎn)和平安管理的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。沖壓操作者應(yīng)熟知這些內(nèi)容。

11.1沖壓生產(chǎn)的環(huán)境要求

沖壓生產(chǎn)場地應(yīng)為操作者提供在生理上和心理上的良好作業(yè)環(huán)境，生產(chǎn)場地的溫度、通風(fēng)、照明和噪聲等符合勞動(dòng)衛(wèi)生要求，不僅有利于勞動(dòng)者的平安和健康，還有助于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，對保證沖壓件質(zhì)量起到促進(jìn)作用。

沖壓生產(chǎn)環(huán)境

〔1〕溫度

①室內(nèi)工作地點(diǎn)的冬季空氣溫度應(yīng)符合以下要求:輕作業(yè)不低于15℃；中作業(yè)不低于12℃；輕作業(yè)與中作業(yè)交混的車間不低于15℃。

②室內(nèi)工作地點(diǎn)的夏季空氣溫度，一般不應(yīng)超過32℃。當(dāng)超過32℃時(shí)，工廠應(yīng)采取有效降溫措施;當(dāng)超過35℃時(shí)，工廠應(yīng)有確保平安的措施，以保障壓力機(jī)操作者繼續(xù)工作。

〔2〕通風(fēng)

室內(nèi)工作地點(diǎn)需有良好的空氣循環(huán)。應(yīng)以自然通風(fēng)為主，必要時(shí)增設(shè)機(jī)械通風(fēng)設(shè)施。

有煙霧、粉塵和其他污穢空氣時(shí)，應(yīng)在污染源處裝設(shè)有效的局部抽風(fēng)裝置，必要時(shí)加以凈化處理。

對加熱、清洗、烘干設(shè)備，應(yīng)裝設(shè)通風(fēng)裝置。

車間空氣中有害物質(zhì)濃度，不得超過國家有關(guān)規(guī)定。

〔3〕光照度

車間工作空間應(yīng)有良好的光照度，一般工作面不應(yīng)低于50lx，各工作面工

作照度缺乏時(shí)應(yīng)采用局部照明。

采用天然光照明時(shí)，不允許太陽光直接照射工作空間；采用人工照明時(shí)，不得干擾光電保護(hù)裝置，并應(yīng)防止產(chǎn)生頻閃效應(yīng)。

除平安燈和指示燈外，不應(yīng)采用有色光源照明。

〔4〕噪聲

車間噪聲級應(yīng)符合衛(wèi)生部和勞動(dòng)部批準(zhǔn)的?工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)?。

壓力機(jī)、剪板機(jī)等設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲值不得超過90dB。沖壓設(shè)備各部位〔如壓力機(jī)滑塊下〕的噪聲值應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定要求。

我國工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)如表11.2所示，強(qiáng)噪聲的平安限度如表11.3所示

工廠必須采取有效措施消減車間噪聲，減少噪聲源及噪聲傳播，可采取以下措施：

①控制壓縮空氣吹掃的氣壓和流量。

②采用吸音墻或隔音板吸收噪聲并防止向四周傳播。

③采用減振根底吸收振動(dòng)。

④把產(chǎn)生強(qiáng)烈噪聲的壓力機(jī)封閉在隔音室或隔音罩中。

⑤防止剪切或沖裁時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)和噪聲，當(dāng)沖壓力較大選用壓力機(jī)時(shí)，應(yīng)使沖裁力不超過設(shè)備公稱力的23，采用斜刃沖?；蜓b設(shè)避振器等。

⑥噪聲級超過90dB的工作場所，應(yīng)采取措施加以改造。在改造之前，工廠應(yīng)為操作者配備耳塞、耳罩或其他防護(hù)用品。常用防護(hù)用品及效果如表11.4

所示。

〔5〕人機(jī)工程

工位結(jié)構(gòu)和各局部組成應(yīng)符合人機(jī)工程學(xué)和生理學(xué)的要求及工作特點(diǎn)。

在壓力機(jī)旁操作的操作者可以坐、立或坐立交替，但剪板機(jī)操作者不允許坐著操作。

①坐著工作

坐著工作時(shí)，一般應(yīng)符合以下要求：

a.坐椅高度應(yīng)為400～430mm，高度可調(diào)并能止動(dòng)，坐椅應(yīng)有靠背。

b.壓力機(jī)操縱按鈕離地高度應(yīng)為700～1100mm，操作者離工作臺邊緣較近時(shí)，高度可為500mm。

c.工作臺高度應(yīng)為700～750mm，超高時(shí)應(yīng)墊以腳踏板。

②站立工作

站立工作時(shí)，應(yīng)符合以下要求：

a.壓力機(jī)操縱按鈕離地高度為800～1500mm。

b.壓力機(jī)工作面的高度應(yīng)為930～980mm。

c.剪板機(jī)工作臺面高度應(yīng)為750～900mm。

〔6〕工作地面

①車間工作地面〔包括通道〕必須平整、整潔、防滑，地面上不允許有與生

產(chǎn)無關(guān)的障礙物，不允許有黃油、油液和水存在。

②地面必須穩(wěn)固，能承受規(guī)定的荷重。

③壓力機(jī)根底或地坑的蓋板，必須是花紋鋼板，或在平板上焊以防滑筋。

沖壓工作場地

工作場地應(yīng)符合平安和衛(wèi)生規(guī)定，工藝設(shè)備的平面布置除滿足工藝要求外，壓力機(jī)的排列間距應(yīng)有利于平安操作，車間通道的寬度有利于材料、模具和沖壓件的運(yùn)輸，不至于影響沖作者的平安。

〔1〕車間通道

車間通道必須暢通，通道寬度應(yīng)符合如表11.5所示的規(guī)定。通道邊緣200mm以內(nèi)不允許存放任何物體。

為保證生產(chǎn)工藝流程順暢，各區(qū)域之間應(yīng)以區(qū)域線分開。區(qū)域線應(yīng)用白色或黃色涂料或其他材料涂覆或鑲嵌在車間地坪上。區(qū)域線的寬度需在50～100mm范圍內(nèi)，區(qū)域線可以是連續(xù)或斷續(xù)的。

〔2〕壓力機(jī)和其他工藝裝備

壓力機(jī)和其他工藝裝備，最大工作范圍的邊緣距建筑物的墻壁、支柱和通道壁至少為800mm，這個(gè)工作范圍不包括工位器具、箱柜等可移動(dòng)物品。

各型壓力機(jī)排列間距、壓力機(jī)與廠房構(gòu)件的距離應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，有利于生

產(chǎn)中物流和平安操作。

〔3〕沖模庫

生產(chǎn)場地使用的所有模具〔含夾具〕應(yīng)整齊有序地存放在沖模庫或固定的存放地。

模具入庫前必須清理干凈，在工作面上、活動(dòng)或滑動(dòng)局部加注潤滑或防銹油脂。

各種沖模必須穩(wěn)定地水平放置，不得直接垛放在地坪上。

①大型沖模應(yīng)垛放在楞木或墊鐵上，每垛不得超過3層，垛高不應(yīng)超過2.3m

楞木或墊鐵應(yīng)平整、穩(wěn)固，承重后不允許產(chǎn)生變形和破裂。

多層垛放的模具應(yīng)是有平安栓或限位器的沖模，并不得因多層垛放而影響沖模精度。無導(dǎo)向的模具不宜多層垛放。

②小型沖模應(yīng)存放在專用鋼模架上，模架最上一層平面不應(yīng)高于1.7m。

③中型沖?？梢暺潴w積和質(zhì)量，按大型或小型沖模存放方法和要求進(jìn)行存放。但垛放高度不應(yīng)超過2m。

④垛堆或鋼模架之間應(yīng)有0.8m寬的通道。

⑤大量生產(chǎn)條件下，可采用高架倉庫存放沖模，配備巷道堆垛起重機(jī)作業(yè)。

⑥生產(chǎn)中使用的夾具、檢具應(yīng)有固定的存放地，但不宜多層存放。

⑦質(zhì)量超過50kg的模具運(yùn)送時(shí)，應(yīng)采用起重運(yùn)輸設(shè)備。

〔4〕材料庫

材料〔包括板料、卷料和帶料〕應(yīng)按品種、規(guī)格分別存放，存放的有效負(fù)重〔t/m2〕不得超過地坪設(shè)計(jì)允許的數(shù)值。

①成包的板料應(yīng)堆垛存放，垛包存放高度一般不應(yīng)超過2.3m。

垛間應(yīng)有通道，當(dāng)垛高不超過2m時(shí)，通道寬度至少應(yīng)為0.8m；當(dāng)垛高超過2m時(shí)，通道寬度至少應(yīng)為1m。

同一垛堆的板料，每包之間應(yīng)墊以墊木。散裝的板料應(yīng)每隔100～200mm墊以墊木，根據(jù)板料長度不同，可墊2～4根墊木。

墊木的厚度不小于50mm，長度應(yīng)與板料寬度相等。墊木應(yīng)平整、穩(wěn)固，承重時(shí)不應(yīng)有變形和破裂。

板料存放方式如圖11.1所示。

②卷料可多層存放，并以存放在楞木上為宜。多層存放的總高不應(yīng)超過4m

同一垛堆的鋼卷料，每卷卷徑應(yīng)一致。為防止卷料滾動(dòng)，應(yīng)備有專門固定角支撐，或在垛堆底層首末兩卷墊以專門的止推塊，并每隔3～4卷加墊相同的止推塊，如圖11.2所示。

圖11.1板料存放方式圖11.2卷料堆垛存放

止推塊應(yīng)有與同卷料外徑一致的接觸面或使其斷面為等腰三角形，其高度不應(yīng)小于卷徑的1/4，長度等于卷料寬度。止推塊應(yīng)穩(wěn)固平整。

③多列存放時(shí)，列間應(yīng)有通道。當(dāng)卷料垛堆高度在2m以下時(shí)，通道寬度應(yīng)不小于0.8m；當(dāng)垛高超過2m時(shí)，通道寬度不應(yīng)小于1m。

④其他金屬或非金屬材料存放和儲存時(shí)，可采用上述方法。當(dāng)材料數(shù)量不多時(shí)，應(yīng)采用金屬貨架形式存放。

11.2沖壓生產(chǎn)中的平安保護(hù)

沖壓設(shè)備的平安裝置

沖壓設(shè)備的平安裝置是生產(chǎn)工人操作平安的必要保證。操作者要正確使用和維護(hù)設(shè)備的平安裝置，確保其正常運(yùn)行，切不可圖操作方便，追求生產(chǎn)效率率而將其撤除或關(guān)閉。

〔1〕平安裝置的要求

沖壓設(shè)備的平安裝置應(yīng)符合以下要求之一：

①工作行程時(shí)，應(yīng)能阻止操作者身體任何局部進(jìn)入或停留于工作危險(xiǎn)區(qū)。

②工作行程時(shí)，當(dāng)操作者身體任何局部進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)之前，應(yīng)受到保護(hù)。

③工作行程時(shí)，當(dāng)操作者的手一旦放開操作按鈕，并伸至工作危險(xiǎn)區(qū)之前應(yīng)受到保護(hù)。

〔2〕平安裝置的類別

工廠必須在壓力機(jī)危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，為操作者選擇、提供并強(qiáng)制使用平安裝置。

平安裝置包括平安保護(hù)裝置和平安控制裝置兩大類。

1〕平安保護(hù)裝置。

平安保護(hù)裝置包括活動(dòng)?xùn)艡谑健⒐潭艡谑?、遮擋式等?/p>

平安保護(hù)裝置一般為沖壓設(shè)備外部增添的平安設(shè)施，可保護(hù)操作者的手不能從其周圍伸入危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)。

活動(dòng)?xùn)艡诎惭b時(shí)與設(shè)備的控制系統(tǒng)聯(lián)鎖。

2〕平安控制裝置。

平安控制裝置本身并不直接對人身進(jìn)行保護(hù)，而是對操作者實(shí)現(xiàn)間接保護(hù)。當(dāng)操作者的手、手指或身體其他局部誤入操作危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，平安控制裝置即對壓力機(jī)制動(dòng)器進(jìn)行控制，使滑塊停止運(yùn)行。

平安控制裝置包括雙手操作式和非接觸式等。它是通過發(fā)出信號到達(dá)控制保護(hù)的目的。

①雙手操作式。常用的有雙手操作按鈕和雙手操作杠桿等，在冷沖壓設(shè)備中后者使用已不多見。

雙手操作按鈕具有同步性的功能。大噸位的沖壓設(shè)備〔機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)〕，兩人或兩人以上操作時(shí)，對每個(gè)操作者都提供雙手操作按鈕。使用雙手操作按鈕時(shí)，不允許同時(shí)使用腳踏操作裝置。

②非接觸式平安控制裝置。它有光電、紅外控制、感應(yīng)控制等方式。

非接觸式平安控制裝置是由光束、光幕、感應(yīng)區(qū)等形成保護(hù)區(qū)，其保護(hù)長度最大可達(dá)400mm。當(dāng)裝置處于保護(hù)狀態(tài)時(shí)，操作者身體任何局部或其他物品進(jìn)入保護(hù)區(qū)時(shí)，沖壓設(shè)備的滑塊會(huì)立即停止下行。

3〕緊急停止按鈕。

沖壓設(shè)備上安裝的紅色緊急停止按鈕，可在發(fā)生緊急情況時(shí)使用。緊急停止按鈕是自鎖的，在重新啟動(dòng)前有一恢復(fù)工作的操作程序。

緊急停止控制是超控于任何操作的控制。設(shè)備有多個(gè)操作點(diǎn)時(shí)，各操作點(diǎn)上一般均應(yīng)設(shè)有緊急停止按鈕。

4〕防護(hù)罩和防護(hù)隔欄。

防護(hù)罩和防護(hù)隔欄應(yīng)用透明材料制成。當(dāng)用金屬材料制成時(shí)應(yīng)具有垂直透明孔，當(dāng)采用鐵絲編織網(wǎng)或拉伸網(wǎng)片，透明孔不應(yīng)采取菱形斜孔。

防護(hù)罩和防護(hù)隔欄在壓力機(jī)上的安裝位置必須滿足如圖11.3和圖11.4所示尺寸要求。

圖11.3平安裝置與模具圖11.4防護(hù)罩或防護(hù)隔欄的安裝尺寸

如圖11.4所示防護(hù)罩或防護(hù)隔欄的尺寸a，b數(shù)值如表11.6所示。

從圖11.3、圖11.4和表11.6可知，平安保護(hù)裝置的最小開口為6mm。保護(hù)裝置離危險(xiǎn)區(qū)域線的距離越遠(yuǎn)，允許其開口尺寸越大。

當(dāng)保護(hù)裝置安裝在距離危險(xiǎn)線85mm以外的位置時(shí)，開口尺寸b為16mm。如開口尺寸為150mm時(shí)，保護(hù)裝置必須安裝在距離危險(xiǎn)線785mm以外的位置。

〔3〕設(shè)備平安裝置的選用

①工廠采用的沖壓設(shè)備、平安裝置和沖模必須互相匹配，不得構(gòu)成危險(xiǎn)或不平安因素。

②選擇生產(chǎn)設(shè)備和機(jī)械化、自動(dòng)化裝置，必須首先考慮平安。無平安保護(hù)裝置的壓力機(jī)不得購置和安裝使用。危險(xiǎn)區(qū)應(yīng)設(shè)置防護(hù)隔欄。

③剪切長度為2500mm以上的剪板機(jī)，在每個(gè)立柱上應(yīng)裝設(shè)緊急開關(guān)裝置。

④剪板機(jī)應(yīng)在壓料器前面裝設(shè)防護(hù)隔欄。

⑤在壓力機(jī)危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，應(yīng)為操作者選擇、提供并強(qiáng)制使用各種平安裝置。

⑥與壓力機(jī)配套使用的機(jī)械手、機(jī)器人，應(yīng)在其工作范圍外緣設(shè)置防護(hù)隔欄

沖壓現(xiàn)場平安保護(hù)

〔1〕作業(yè)平安標(biāo)志

沖壓生產(chǎn)區(qū)域、部門和設(shè)備，凡可能危及人身平安時(shí)，應(yīng)按?平安標(biāo)志?〔

GB2894—1996〕中有關(guān)規(guī)定，在醒目處設(shè)標(biāo)志牌。

標(biāo)志牌應(yīng)平整、清楚，大小、比例、顏色必須符合GB2894—1996的規(guī)定。

〔2〕手工操作工具

在小噸位開式壓力機(jī)上沖壓時(shí)，因設(shè)備原因往往難以安裝平安保護(hù)裝置。小噸位壓力機(jī)行程速度快，在使用單件毛坯沖壓時(shí)，操作者嚴(yán)禁用手伸入沖模內(nèi)放置毛坯和取出工件，必須使用手工工具操作，也可用手持式電磁盤。

常用手工工具如表11.7所示。為防止手工工具誤入凸模下面而損壞沖模，手工工具需用軟金屬制作。

沖壓工平安操作

沖壓生產(chǎn)現(xiàn)場采取各項(xiàng)平安措施的同時(shí)，操作者必須進(jìn)行平安操作。

壓力機(jī)的操作工、沖模安裝調(diào)整工和設(shè)備維修人員，工作前4h內(nèi)不得酗酒

操作者應(yīng)按要求穿戴工作服、工作鞋、帽，不得穿涼鞋、高跟鞋、拖鞋或赤腳進(jìn)入車間。

操作時(shí)操作者必須戴好防護(hù)手套。

沖壓操作者需遵守平安操作規(guī)程，沖壓平安操作規(guī)程如下：

①?zèng)_壓工必須了解沖壓設(shè)備的型號、規(guī)格、性能及主要構(gòu)造。

②開機(jī)前，必須檢查設(shè)備〔包括壓力機(jī)、制動(dòng)器、前切機(jī)等〕。平安防護(hù)裝置應(yīng)齊全、有效，離合器、制動(dòng)器及控制裝置應(yīng)靈敏可靠，緊固件〔如軸承瓦蓋、螺栓、調(diào)節(jié)螺桿的鎖緊螺母等〕應(yīng)不松動(dòng)，電器的接地保護(hù)應(yīng)可靠。

③操作前，必須準(zhǔn)備好個(gè)人防護(hù)用品，工具準(zhǔn)備齊全，機(jī)床周圍清理整潔，

毛坯材料整齊平穩(wěn)。

④嚴(yán)禁在沖床、液壓機(jī)等工作臺面和模具上放置量具及其他物件。

⑤當(dāng)設(shè)備、模具和其他有關(guān)裝置發(fā)生故障時(shí)，必須停機(jī)檢查。設(shè)備無人操作時(shí)，應(yīng)切斷電源。

⑥兩人以上同時(shí)操作一臺設(shè)備時(shí)，要分工明確，配合協(xié)調(diào)，防止動(dòng)作失誤。

⑦做好交接班工作。開機(jī)前，應(yīng)查看交班記錄，了解上一班次設(shè)備的運(yùn)行情況。如上一班次運(yùn)轉(zhuǎn)正常，那么按設(shè)備操作規(guī)程的要求加油潤滑，經(jīng)試車運(yùn)轉(zhuǎn)正常前方可正式開機(jī)。

⑧規(guī)定用工具取放沖壓件〔或毛坯〕的作業(yè)，不得用手直接操作。

⑨規(guī)定用單沖的作業(yè)，不得連沖。單沖時(shí)，沖一次踏一次，并隨即脫開腳踏板。

⑩作業(yè)期間，發(fā)生以下情況時(shí)應(yīng)停機(jī)

a.滑塊停點(diǎn)不準(zhǔn)或停止后自動(dòng)滑下。

b.設(shè)備發(fā)出不正常的聲響。

c.沖壓件出現(xiàn)不