安全工程师生产技术第一章：冲压剪切机械安全技术

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1.冲压事故的共同特点

(1)危险状态：滑块做上下往复直线运动。

(2)操作危险区：压力机滑块安装冲模后，冲模的垂直投影面的范围的模口区。

(3)危险时间：随着滑块的下行程，上、下模具的相对距离变小甚至闭合的阶段。

(4)危险事件：在特定时间（滑块的下行程），操作者在该区域进行安装调试冲模，对放置的材料进行剪切、冲压成形或组装等零部件加工作业，当人的手臂仍然处于危险空间（模 口区）发生挤压、剪切等机械伤害。

2.冲压事故的原因

(1)冲压操作简单，动作单一。

(2)作业频率高。

(3)冲压机械噪声和振动大。

(4)设备原因。

(5)人的手脚配合不一致，或多人操作彼此动作不协调。

3.实现冲压安全的对策

第一：采用专用工具送取料，避免人的手部伸入模口区。

第二：设计安全化模具，缩小模口危险区，设置滑块小行程，使人手无法伸进模口区。

第三：提高送、取料的机械化和自动化水平，代替人工送、取料。

第四：在操作区采用安全装置，保障滑块的下行程期间，人手处于危险模口区之外。

1.操作控制系统

操作控制系统包括离合器、制动器和脚踏或手操作装置。

离合器分为刚性离合器和摩擦离合器。离合器在设计时应保证:

(1)离合器与制动器的联锁控制动作应灵活、可靠，不得相互干涉。一般采用离合器- 制动器组合结构，以减少二者同时结合的可能性。

(2)采用规格尺寸、质量、刚度上应一致的压缩弹簧接合制动器和脱开离合器。

(3)制动器和离合器设计时应保证任一零件（如能量传递或螺栓）的失效，不能使其他零件快速产生危险的联锁失效。

(4)离合器及其控制系统应保证在气动、液压和电气失灵的情况下，离合器立即脱开， 制动器立即制动。

(5)禁止在机械压力机上使用带式制动器来停止滑块。

(6)脚踏操作与双手操作规范应具有联锁控制。

(7)在离合器、制动器控制系统中，须有急停按钮。在执行停机控制的瞬时动作时，必须保证离合器立即脱开、制动器立即接合。急停按钮停止动作应优先于其他控制装置。

2.安全防护装置

安全防护装置应具备以下安全功能之一：

①在滑块运行期间，人体的任一部分不能进入工作危险区；

②在滑块向下行程期间，人体的任一部分不能进入工作危险区；

③在滑块向下行程期间，当人体的任一部分进入危险区之前，滑块能停止下行程或超过下死点。

安全保护装置包括活动、固定栅栏式、推手式、拉手式等。危险区开口小于6mm的压力机可不配置安全防护装置。

(1)固定式封闭防护装置

①防护装置应牢固固定安装在机床、周围其他固定的结构件或安装在地面上，不用专门工具不能拆除。

②固定式防护装置的送料开口、栅栏式防护装置的栅栏间隙和隔离实体到危险线的安全距离，应符合防止上下肢触及危险区的安全距离的标准求。

③联锁式防护装置只有在活动护栏门关闭后才能启动工作行程。

(2)双手操作式安全保护控制装置

①双手操作的原则。

②重新启动的原则。

③最小安全距离的原则。

④操纵器的装配要求。两个操纵器（按钮或操纵手柄的手握部位）的内缘装配距离至少相隔260mm。

⑤对需多人协同配合操作的压力机，应为每位操作者都配置双手操纵装置，并且只有全部操作者协同操作双手操纵装置时，滑块才能启动运行。

(3)光电保护装置

①保护范围。保护高度不低于滑块最大行程与装模高度调节量之和，保护长度应能覆盖操作危险区。

②自保功能。

③回程不保护功能。

④自检功能。

⑤响应时间与安全距离。装置响应时间不得超过20ms。

⑥抗干扰性。

3.消减冲模危险区的措施

(1)减少上、下模非工作部分的接触面；

(2)当冲模闭合时，从下模座上平面至上模座下平面的最小间距应大于60mm；

(3)手工上下料时，在冲模的相应部位应开设避免压手的空手槽。

4.其他保护措施

(1)超载保护装置；

(2)安全支撑装置；

(3)紧急停止按钮；必须装设红色紧急停止按钮，该装置在供电中断时，应以不大于 0.20s的时间快速制动。如果有多个操作点时，各操作点上一般均应有紧急停止按钮。

(4)安全监控、显示装置；

(5) 防松措施；

(6)解救被困人

1.一般安全要求

(1)剪板机应有单次循环模式。

(2)压料装置（压料脚）应确保剪切前将剪切材料压紧，压紧后的板料在剪切时不能移动。

(3)安装在刀架上的刀片应固定可靠，不能仅靠摩擦安装固定。

(4)剪板机上的所有紧固件应紧固，并应采取防松措施以免引起伤害。

(5)在使用剪板机时，剪板机后部落料危险区域一般应设置阻挡装置，以防止人员发生危险。

(6)设置合适的安全监督控制装置，对机器的安全运行状况进行监控。

(7)剪板机上必须设置紧急停止按钮，一般应在剪板机的前面和后面分别设置。

(8)如果剪板机配有激光器（指示剪切线），应符合安全标准的规定。

2.安全防护装置

如剪板机完成工作需从多个侧面接触危险区域，每一个侧面都应设置防护。

(1)固定式防护装置

(2)联锁防护装置或联锁防护装置与固定式防护装置的组合

(3)光电保护装置

①确保只能从光电保护装置的检测区进入危险区，阻止从其他方向进入危险区。

②如果现场有可能从剪板机侧面进入危险区，应提供附加的安全防护装置。

③如果现场有可能从后部进入危险区，安装在剪板机后部的光电保护装置，并且允许剪切后的板料移动到安全位置。

④光电保护装置应安装在操作者接触危险区域伤害发生前危险运动已经停止的位置。

⑤安全距离的计算应根据剪板机总停止响应时间和操作者接近危险区域的速度计算。

⑥如果人体任一部分引起光电保护装置动作，任何危险动作应停止，亦不可能启动。 

 ⑦每一个检测区域严禁安装多个复位装置；如果后面由光电保护装置防护，每个检测区域应安装一个复位装置。