沖壓安全注意事項(xiàng)
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(wú)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)(α=0°)和下死點(diǎn)(α=180°)位置時(shí),滑塊運(yùn)動(dòng)速度為零,加速度最大;當(dāng)α=90°,α=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)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??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?shī)A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:
?、俟潭ㄔ谙履5姆雷o(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)。
?、诠潭ㄔ诎寄I系姆雷o(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(lái);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。
?、壅郫B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(lái)。
?、苠F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15~20mm;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:
?、偻剖质奖Wo(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。
?、跀[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1 600kN左右、行程次數(shù)少的設(shè)備上。
③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??谖kU(xiǎn)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(lái)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)入下一個(gè)廢料孔將料拉入加工位置。使用這種裝置時(shí),開始沖壓要先用手送進(jìn);當(dāng)條料沖出首件或頭幾件時(shí),料鉤進(jìn)入廢料孔后便可開始自動(dòng)送進(jìn)。
推鉤式結(jié)構(gòu)是在條料的一端利用推鉤推動(dòng)條料。推鉤通常裝在梭架上,將在梭架上的條料推到加工位。梭架在滑道上與沖壓設(shè)備做同步往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。推鉤式結(jié)構(gòu)的送進(jìn)步距較大,并且不需要像拉鉤那樣鉤住條料上的廢料孔,所以沖制初始時(shí)也不必用人工送進(jìn)。
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