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冲压(剪)机械安全技术 | 2016-3-9 9:34:00
冲压(剪)是指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。
利用金属模具将钢材或坯料进行分离或变形加工的机械称为冲压机械。冲压(剪)机械设备包括剪板机、曲柄压力机和液压机等。
1．冲压作业的危险因素
根据发生事故的原因分析，冲压作业中的危险主要有以下几个方面：
(1)设备结构具有的危险。相当一部分冲压设备采用的是刚性离合器。这是利用凸轮机构使离合器接合或脱开，一旦接合运行，就一定要完成一个循环后才会停止。假如在此循环中手不能及时从模具中抽出，就必然会发生伤手事故。
(2)动作失控。设备在运行中还会受到经常性的强烈冲击和振动，使一些零部件变形、磨损以至碎裂，引起设备动作失控而发生危险的连冲或事故。
(3)开关失灵。设备的开关控制系统由于人为或外界因素引起的误动作。
(4)模具的危险。模具担负着使工件加工成型的主要功能，是整个系统能量的集中释放部位。由于模具设计不合理或有缺陷，没有考虑到作业人员在使用时的安全，在操作时手就要直接或经常性地伸进模具才能完成作业，因此增加了受伤的可能。有缺陷的模具则可能因磨损、变形或损坏等原因在正常运行条件下发生意外而导致事故。
在冲压作业中，冲压机械设备、模具、作业方式对安全影响很大。冲压事故有可能发生在冲压设备的各个危险部位，但以发生在模具行程间为绝大多数，且伤害部位主要是作业者的手部，当操作者的手处于模具行程之间时模块下落，就会造成冲手事故。这是设备缺陷和人的行为错误所造成的事故。相关人员必须识别冲压作业的危险性。
【例题】冲压（剪）是靠压力和模具对板材、带材等施加外力使之发生变形或分离，以获得所需要形状和尺寸工件的加工方法。冲压（剪）作业中存在多种危险因素。下列危险因素中，属于冲压（剪）设备危险因素的有（ ）。P14
A．应用刚性离合器的冲压（剪）设备在没有完成一个工作周期前不能停车
B．在强烈的冲击下，一些零部件发生变形、磨损以至碎裂，导致设备动作失控
C．开关失灵，引起的误动作
D．加工件装卡不牢，飞出伤人
E．模具有缺陷或严重磨损
【答案】ABCE
2．冲压作业安全技术措施
冲压作业的安全技术措施范围很广，包括改进冲压作业方式，改革冲模结构，实现机械自动化，设置模具和设备的防护装置等。
1)使用安全工具。使用安全工具操作时，用专用工具将单件毛坯放入凹模内或将冲制后的零件、废料取出，实现模外作业，避免用手直接伸入上、下模口之间装拆制件，保证人体安全。
目前，使用的安全工具一般根据本企业的作业特点自行设计制造。按其不同特点大致归纳为以下5类：弹性夹钳、专用夹钳(卡钳)、磁性吸盘、真空吸盘、气动夹盘。
2)模具作业区防护措施。模具防护措施包括：在模具周围设置防护板(罩)；通过改进模具减少危险面积，扩大安全空间；设置机械进出料装置，以此代替手工进出料方式，将操作者的双手隔离在冲模危险区之外，实行作业保护。模具安全防护装置不应增大劳动强度。
实践证明，采用复合模、多工位连续模代替单工序的危险模，或者在模具上设置机械进出料机构，实现机械化、自动化等，都能达到提高产品质量和生产效率，减轻劳动强度，方便操作，保证安全的目的。这是冲压技术的发展方向，也是实现冲压安全保护的根本途径。
（3）冲压设备的安全装置。冲压设备防护装置的形式较多，按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。
1)机械式防护装置。主要有以下3种类型：
推手式保护装置，是一种通过与滑块联动的，通过挡板的摆动将手推离开模口的机械式保护装置。
摆杆护手装置又称拨手保护装置，是运用杠杆原理将手拨开的装置。
拉手安全装置，是一种用滑轮、杠杆、绳索将操作者的手动作与滑块运动联动的装置。
机械式防护装置结构简单、制造方便，但对作业干扰较大，操作工人不大喜欢使用，应用比较局限。
(2)双手按钮式保护装置。是一种用电气开关控制的保护装置。起动滑块时，强制将人手限制在模外，实现隔离保护。只有操作者的双手同时按下2个按钮时，中间继电器才有电，电磁铁动作，滑块起动。凸轮中开关在下死点前处于开路状态，若中途放开任何1个开关时，电磁铁都会失电，使滑块停止运动；直到滑块到达下死点后，凸轮开关才闭合，这时放开按钮，滑块仍能自动回程。
(3)光电式保护装置。是由一套光电开关与机械装置组合而成的。它是在冲模前设置各种发光源，形成光束并封闭操作者前侧、上下模具处的危险区。当操作者手停留或误入该区域时，使光束受阻，发出电讯号，经放大后由控制线路作用使继电器动作，最后使滑块自动停止或不能下行，从而保证操作者人体安全。
光电式保护装置按光源不同可分为红外光电保护装置和白灼光电保护装置。
3．冲压作业的机械化和自动化
冲压作业的机械化和自动化非常必要，因为冲压生产产品的批量一般都较大，操作动作比较单调，工人容易疲劳，特别是容易发生人身伤害事故。所以，冲压作业机械化和自动化是减轻工人劳动强度、保证人身安全的根本措施。
冲压作业机械化是指用各种机械装置的动作来代替人工操作的动作；自动化是指冲压的操作过程全部自动进行，并且能自动调节和保护，发生故障时能自动停机。
【例题】冲压作业中，冲头往复高速运动。由于人的动作偏差、控制开关失灵以及模具缺陷可能导致发生冲手事故。为此，需要在冲床上安装不同类型的防护装置。下列防护装置中，不属于机械防护装置的是（ ）式装置。P15
A．按扭联锁
B．摆杆护手
C．拉手安全
D．推手保护
【答案】 A
利用金属模具将钢材或坯料进行分离或变形加工的机械称为冲压机械。冲压(剪)机械设备包括剪板机、曲柄压力机和液压机等。
1．冲压作业的危险因素
根据发生事故的原因分析，冲压作业中的危险主要有以下几个方面：
(1)设备结构具有的危险。相当一部分冲压设备采用的是刚性离合器。这是利用凸轮机构使离合器接合或脱开，一旦接合运行，就一定要完成一个循环后才会停止。假如在此循环中手不能及时从模具中抽出，就必然会发生伤手事故。
(2)动作失控。设备在运行中还会受到经常性的强烈冲击和振动，使一些零部件变形、磨损以至碎裂，引起设备动作失控而发生危险的连冲或事故。
(3)开关失灵。设备的开关控制系统由于人为或外界因素引起的误动作。
(4)模具的危险。模具担负着使工件加工成型的主要功能，是整个系统能量的集中释放部位。由于模具设计不合理或有缺陷，没有考虑到作业人员在使用时的安全，在操作时手就要直接或经常性地伸进模具才能完成作业，因此增加了受伤的可能。有缺陷的模具则可能因磨损、变形或损坏等原因在正常运行条件下发生意外而导致事故。
在冲压作业中，冲压机械设备、模具、作业方式对安全影响很大。冲压事故有可能发生在冲压设备的各个危险部位，但以发生在模具行程间为绝大多数，且伤害部位主要是作业者的手部，当操作者的手处于模具行程之间时模块下落，就会造成冲手事故。这是设备缺陷和人的行为错误所造成的事故。相关人员必须识别冲压作业的危险性。
【例题】冲压（剪）是靠压力和模具对板材、带材等施加外力使之发生变形或分离，以获得所需要形状和尺寸工件的加工方法。冲压（剪）作业中存在多种危险因素。下列危险因素中，属于冲压（剪）设备危险因素的有（ ）。P14
A．应用刚性离合器的冲压（剪）设备在没有完成一个工作周期前不能停车
B．在强烈的冲击下，一些零部件发生变形、磨损以至碎裂，导致设备动作失控
C．开关失灵，引起的误动作
D．加工件装卡不牢，飞出伤人
E．模具有缺陷或严重磨损
【答案】ABCE
2．冲压作业安全技术措施
冲压作业的安全技术措施范围很广，包括改进冲压作业方式，改革冲模结构，实现机械自动化，设置模具和设备的防护装置等。
1)使用安全工具。使用安全工具操作时，用专用工具将单件毛坯放入凹模内或将冲制后的零件、废料取出，实现模外作业，避免用手直接伸入上、下模口之间装拆制件，保证人体安全。
目前，使用的安全工具一般根据本企业的作业特点自行设计制造。按其不同特点大致归纳为以下5类：弹性夹钳、专用夹钳(卡钳)、磁性吸盘、真空吸盘、气动夹盘。
2)模具作业区防护措施。模具防护措施包括：在模具周围设置防护板(罩)；通过改进模具减少危险面积，扩大安全空间；设置机械进出料装置，以此代替手工进出料方式，将操作者的双手隔离在冲模危险区之外，实行作业保护。模具安全防护装置不应增大劳动强度。
实践证明，采用复合模、多工位连续模代替单工序的危险模，或者在模具上设置机械进出料机构，实现机械化、自动化等，都能达到提高产品质量和生产效率，减轻劳动强度，方便操作，保证安全的目的。这是冲压技术的发展方向，也是实现冲压安全保护的根本途径。
（3）冲压设备的安全装置。冲压设备防护装置的形式较多，按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。
1)机械式防护装置。主要有以下3种类型：
推手式保护装置，是一种通过与滑块联动的，通过挡板的摆动将手推离开模口的机械式保护装置。
摆杆护手装置又称拨手保护装置，是运用杠杆原理将手拨开的装置。
拉手安全装置，是一种用滑轮、杠杆、绳索将操作者的手动作与滑块运动联动的装置。
机械式防护装置结构简单、制造方便，但对作业干扰较大，操作工人不大喜欢使用，应用比较局限。
(2)双手按钮式保护装置。是一种用电气开关控制的保护装置。起动滑块时，强制将人手限制在模外，实现隔离保护。只有操作者的双手同时按下2个按钮时，中间继电器才有电，电磁铁动作，滑块起动。凸轮中开关在下死点前处于开路状态，若中途放开任何1个开关时，电磁铁都会失电，使滑块停止运动；直到滑块到达下死点后，凸轮开关才闭合，这时放开按钮，滑块仍能自动回程。
(3)光电式保护装置。是由一套光电开关与机械装置组合而成的。它是在冲模前设置各种发光源，形成光束并封闭操作者前侧、上下模具处的危险区。当操作者手停留或误入该区域时，使光束受阻，发出电讯号，经放大后由控制线路作用使继电器动作，最后使滑块自动停止或不能下行，从而保证操作者人体安全。
光电式保护装置按光源不同可分为红外光电保护装置和白灼光电保护装置。
3．冲压作业的机械化和自动化
冲压作业的机械化和自动化非常必要，因为冲压生产产品的批量一般都较大，操作动作比较单调，工人容易疲劳，特别是容易发生人身伤害事故。所以，冲压作业机械化和自动化是减轻工人劳动强度、保证人身安全的根本措施。
冲压作业机械化是指用各种机械装置的动作来代替人工操作的动作；自动化是指冲压的操作过程全部自动进行，并且能自动调节和保护，发生故障时能自动停机。
【例题】冲压作业中，冲头往复高速运动。由于人的动作偏差、控制开关失灵以及模具缺陷可能导致发生冲手事故。为此，需要在冲床上安装不同类型的防护装置。下列防护装置中，不属于机械防护装置的是（ ）式装置。P15
A．按扭联锁
B．摆杆护手
C．拉手安全
D．推手保护
【答案】 A
【例题】 在冲压作业中，事故可能发生在冲压设备的各个危险部位。其中发生在模具行程间的事故最多，且伤害部位多是作业者的手部。冲压设备可安装多种安全防护装置。下列安全防护装置，不属于冲压设备安全防护装置的是( )。 A．光电式保护装置
B．紧急电源切换装置
C．机械式防护装置
D．双手按钮式保护装置
【答案】：B
【解析】：冲压设备防护装置的形式较多，按结构分为机械式、双手按钮式、光电式、感应式等。机械式防护装置主要有推手式保护装置、摆杆护手装置、拉手安全装置。
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