1、第第1111章章 冲压生产过程中的安全要求冲压生产过程中的安全要求冲压生产是一个相当不安全甚至危险的工种，冲压生产是否安全直接影响操作者的人身安全。在冲压安全事故中，有30%35%是由于操作者送、取料时操作不当所造成的。冲压安全事故的发生主要源自以下4种情况：操作者疏忽大意，压力机滑块下行时，操作者身体的一部分进入了模具的危险界限。例如，滑块下行时，发现工件定位不合适，无意地伸过手去；因清除模具上残留的工件或废料时，不合理地移开使用者的安全装置等引发事故。模具结构上的缺陷引发的事故。未能避免在滑块下行时使材料落到危险界限内；由于模具制作的破损和废料的飞散等造成的事故。模具安装、搬运不当引起的事
2、故。冲压设备及安全装置等发生故障或破损而引发的事故。为给劳动者创造一个符合劳动卫生要求、保护工人健康的生产环境和条件，应将冲压车间安全生产通则这一强制性国家标准中所规定的各项安全规则和要求作为安全生产和安全管理的规范和依据。冲压操作者应熟知这些内容。 11.1冲压生产的环境要求冲压生产场地应为操作者提供在生理上和心理上的良好作业环境，生产场地的温度、通风、照明和噪声等符合劳动卫生要求，不仅有利于劳动者的安全和健康，还有助于提高劳动生产率，对保证冲压件质量起到促进作用。11.1.1冲压生产环境（1）温度室内工作地点的冬季空气温度应符合下列要求:轻作业不低于15 ；中作业不低于12 ；轻作业与中作
3、业交混的车间不低于15 。室内工作地点的夏季空气温度，一般不应超过32 。当超过32 时，工厂应采取有效降温措施;当超过35 时，工厂应有确保安全的措施，以保障压力机操作者继续工作。（2）通风室内工作地点需有良好的空气循环。应以自然通风为主，必要时增设机械通风设施。有烟雾、粉尘和其他污秽空气时，应在污染源处装设有效的局部抽风装置，必要时加以净化处理。对加热、清洗、烘干设备，应装设通风装置。车间空气中有害物质浓度，不得超过国家有关规定。（3）光照度车间工作空间应有良好的光照度，一般工作面不应低于50 lx，各工作面工作照度不足时应采用局部照明。采用天然光照明时，不允许太阳光直接照射工作空间；采用
4、人工照明时，不得干扰光电保护装置，并应防止产生频闪效应。除安全灯和指示灯外，不应采用有色光源照明。（4）噪声车间噪声级应符合卫生部和劳动部批准的工业企业噪声卫生标准。压力机、剪板机等设备空运转时的噪声值不得超过90 dB。冲压设备各部位（如压力机滑块下）的噪声值应符合相应的规定要求。我国工业企业噪声卫生标准如表11.2所示，强噪声的安全限度如表11.3所示工厂必须采取有效措施消减车间噪声，减少噪声源及噪声传播，可采取以下措施：控制压缩空气吹扫的气压和流量。采用吸音墙或隔音板吸收噪声并防止向四周传播。采用减振基础吸收振动。把产生强烈噪声的压力机封闭在隔音室或隔音罩中。避免剪切或冲裁时产生强烈振动
5、和噪声，当冲压力较大选用压力机时，应使冲裁力不超过设备公称力的23，采用斜刃冲模或装设避振器等。噪声级超过90 dB的工作场所，应采取措施加以改造。在改造之前，工厂应为操作者配备耳塞、耳罩或其他防护用品。常用防护用品及效果如表11.4所示。（5）人机工程工位结构和各部分组成应符合人机工程学和生理学的要求及工作特点。在压力机旁操作的操作者可以坐、立或坐立交替，但剪板机操作者不允许坐着操作。坐着工作坐着工作时，一般应符合下列要求：a.坐椅高度应为400430 mm，高度可调并能止动，坐椅应有靠背。b.压力机操纵按钮离地高度应为7001 100 mm，操作者离工作台边缘较近时，高度可为500 mm。
6、c.工作台高度应为700750 mm，超高时应垫以脚踏板。站立工作站立工作时，应符合下列要求：a.压力机操纵按钮离地高度为8001 500 mm。b.压力机工作面的高度应为930980 mm。c.剪板机工作台面高度应为750900 mm。（6）工作地面车间工作地面（包括通道）必须平整、整洁、防滑，地面上不允许有与生产无关的障碍物，不允许有黄油、油液和水存在。地面必须坚固，能承受规定的荷重。压力机基础或地坑的盖板，必须是花纹钢板，或在平板上焊以防滑筋。11.1.2冲压工作场地工作场地应符合安全和卫生规定，工艺设备的平面布置除满足工艺要求外，压力机的排列间距应有利于安全操作，车间通道的宽度有利于材
7、料、模具和冲压件的运输，不至于影响冲作者的安全。（1）车间通道车间通道必须畅通，通道宽度应符合如表11.5所示的规定。通道边缘200 mm以内不允许存放任何物体。为保证生产工艺流程顺畅，各区域之间应以区域线分开。区域线应用白色或黄色涂料或其他材料涂覆或镶嵌在车间地坪上。区域线的宽度需在50100 mm范围内，区域线可以是连续或断续的。（2）压力机和其他工艺装备压力机和其他工艺装备，最大工作范围的边缘距建筑物的墙壁、支柱和通道壁至少为800 mm，这个工作范围不包括工位器具、箱柜等可移动物品。各型压力机排列间距、压力机与厂房构件的距离应符合有关规定，有利于生产中物流和安全操作。（3）冲模库生产场
8、地使用的所有模具（含夹具）应整齐有序地存放在冲模库或固定的存放地。模具入库前必须清理干净，在工作面上、活动或滑动部分加注润滑或防锈油脂。各种冲模必须稳定地水平放置，不得直接垛放在地坪上。大型冲模应垛放在楞木或垫铁上，每垛不得超过3层，垛高不应超过2.3 m楞木或垫铁应平整、坚固，承重后不允许产生变形和破裂。多层垛放的模具应是有安全栓或限位器的冲模，并不得因多层垛放而影响冲模精度。无导向的模具不宜多层垛放。小型冲模应存放在专用钢模架上，模架最上一层平面不应高于1.7 m。中型冲模可视其体积和质量，按大型或小型冲模存放方法和要求进行存放。但垛放高度不应超过2 m。垛堆或钢模架之间应有0.8 m宽的
9、通道。大量生产条件下，可采用高架仓库存放冲模，配备巷道堆垛起重机作业。生产中使用的夹具、检具应有固定的存放地，但不宜多层存放。质量超过50 kg的模具运送时，应采用起重运输设备。（4）材料库材料（包括板料、卷料和带料）应按品种、规格分别存放，存放的有效负重（t/m2）不得超过地坪设计允许的数值。成包的板料应堆垛存放，垛包存放高度一般不应超过2.3 m。垛间应有通道，当垛高不超过2 m时，通道宽度至少应为0.8 m；当垛高超过2 m时，通道宽度至少应为1 m。同一垛堆的板料，每包之间应垫以垫木。散装的板料应每隔100200 mm垫以垫木，根据板料长度不同，可垫24根垫木。垫木的厚度不小于50 m
10、m，长度应与板料宽度相等。垫木应平整、坚固，承重时不应有变形和破裂。板料存放方式如图11.1所示。卷料可多层存放，并以存放在楞木上为宜。多层存放的总高不应超过4 m同一垛堆的钢卷料，每卷卷径应一致。为防止卷料滚动，应备有专门固定角支撑，或在垛堆底层首末两卷垫以专门的止推块，并每隔34卷加垫相同的止推块，如图11.2所示。 图11.1板料存放方式 图11.2卷料堆垛存放止推块应有与同卷料外径一致的接触面或使其断面为等腰三角形，其高度不应小于卷径的1/4，长度等于卷料宽度。止推块应坚固平整。多列存放时，列间应有通道。当卷料垛堆高度在2 m以下时，通道宽度应不小于0.8 m；当垛高超过2 m时，通道
11、宽度不应小于1 m。其他金属或非金属材料存放和储存时，可采用上述方法。当材料数量不多时，应采用金属货架形式存放。 11.2冲压生产中的安全保护11.2.1冲压设备的安全装置冲压设备的安全装置是生产工人操作安全的必要保证。操作者要正确使用和维护设备的安全装置，确保其正常运行，切不可图操作方便，追求生产效率率而将其拆除或关闭。（1）安全装置的要求冲压设备的安全装置应符合下列要求之一：工作行程时，应能阻止操作者身体任何部分进入或停留于工作危险区。工作行程时，当操作者身体任何部分进入危险区之前，应受到保护。工作行程时，当操作者的手一旦放开操作按钮，并伸至工作危险区之前应受到保护。（2）安全装置的类别工
12、厂必须在压力机危险区内，为操作者选择、提供并强制使用安全装置。安全装置包括安全保护装置和安全控制装置两大类。1）安全保护装置。安全保护装置包括活动栅栏式、固定栅栏式、遮挡式等。安全保护装置一般为冲压设备外部增添的安全设施，可保护操作者的手不能从其周围伸入危险区内。活动栅栏安装时与设备的控制系统联锁。2）安全控制装置。安全控制装置本身并不直接对人身进行保护，而是对操作者实现间接保护。当操作者的手、手指或身体其他部分误入操作危险区时，安全控制装置即对压力机制动器进行控制，使滑块停止运行。安全控制装置包括双手操作式和非接触式等。它是通过发出信号达到控制保护的目的。双手操作式。常用的有双手操作按钮和双
13、手操作杠杆等，在冷冲压设备中后者使用已不多见。双手操作按钮具有同步性的功能。大吨位的冲压设备（机械压力机和液压机），两人或两人以上操作时，对每个操作者都提供双手操作按钮。使用双手操作按钮时，不允许同时使用脚踏操作装置。非接触式安全控制装置。它有光电、红外控制、感应控制等方式。非接触式安全控制装置是由光束、光幕、感应区等形成保护区，其保护长度最大可达400 mm。当装置处于保护状态时，操作者身体任何部分或其他物品进入保护区时，冲压设备的滑块会立即停止下行。3）紧急停止按钮。冲压设备上安装的红色紧急停止按钮，可在发生紧急情况时使用。紧急停止按钮是自锁的，在重新启动前有一恢复工作的操作程序。紧急停止
14、控制是超控于任何操作的控制。设备有多个操作点时，各操作点上一般均应设有紧急停止按钮。4）防护罩和防护隔栏。防护罩和防护隔栏应用透明材料制成。当用金属材料制成时应具有垂直透明孔，当采用铁丝编织网或拉伸网片，透明孔不应采取菱形斜孔。防护罩和防护隔栏在压力机上的安装位置必须满足如图11.3和图11.4所示尺寸要求。 图11.3安全装置与模具 图11.4防护罩或防护隔栏的安装尺寸如图11.4所示防护罩或防护隔栏的尺寸a，b数值如表11.6所示。从图11.3、图11.4和表11.6可知，安全保护装置的最小开口为6 mm。保护装置离危险区域线的距离越远，允许其开口尺寸越大。当保护装置安装在距离危险线85
15、mm以外的位置时，开口尺寸b为16 mm。如开口尺寸为150 mm时，保护装置必须安装在距离危险线785 mm以外的位置。（3）设备安全装置的选用工厂采用的冲压设备、安全装置和冲模必须互相匹配，不得构成危险或不安全因素。选择生产设备和机械化、自动化装置，必须首先考虑安全。无安全保护装置的压力机不得购置和安装使用。危险区应设置防护隔栏。剪切长度为2 500 mm以上的剪板机，在每个立柱上应装设紧急开关装置。剪板机应在压料器前面装设防护隔栏。在压力机危险区内，应为操作者选择、提供并强制使用各种安全装置。与压力机配套使用的机械手、机器人，应在其工作范围外缘设置防护隔栏11.2.2冲压现场安全保护（1
16、）作业安全标志冲压生产区域、部门和设备，凡可能危及人身安全时，应按安全标志（GB 28941996）中有关规定，在醒目处设标志牌。标志牌应平整、清楚，大小、比例、颜色必须符合GB 28941996的规定。（2）手工操作工具在小吨位开式压力机上冲压时，因设备原因往往难以安装安全保护装置。小吨位压力机行程速度快，在使用单件毛坯冲压时，操作者严禁用手伸入冲模内放置毛坯和取出工件，必须使用手工工具操作，也可用手持式电磁盘。常用手工工具如表11.7所示。为防止手工工具误入凸模下面而损坏冲模，手工工具需用软金属制作。11.2.3冲压工安全操作冲压生产现场采取各项安全措施的同时，操作者必须进行安全操作。压力
17、机的操作工、冲模安装调整工和设备维修人员，工作前4 h内不得酗酒操作者应按要求穿戴工作服、工作鞋、帽，不得穿凉鞋、高跟鞋、拖鞋或赤脚进入车间。操作时操作者必须戴好防护手套。冲压操作者需遵守安全操作规程，冲压安全操作规程如下：冲压工必须了解冲压设备的型号、规格、性能及主要构造。开机前，必须检查设备（包括压力机、制动器、前切机等）。安全防护装置应齐全、有效，离合器、制动器及控制装置应灵敏可靠，紧固件（如轴承瓦盖、螺栓、调节螺杆的锁紧螺母等）应不松动，电器的接地保护应可靠。操作前，必须准备好个人防护用品，工具准备齐全，机床周围清理整洁，毛坯材料整齐平稳。严禁在冲床、液压机等工作台面和模具上放置量具及
18、其他物件。当设备、模具和其他有关装置发生故障时，必须停机检查。设备无人操作时，应切断电源。两人以上同时操作一台设备时，要分工明确，配合协调，避免动作失误。做好交接班工作。开机前，应查看交班记录，了解上一班次设备的运行情况。如上一班次运转正常，则按设备操作规程的要求加油润滑，经试车运转正常后方可正式开机。规定用工具取放冲压件（或毛坯）的作业，不得用手直接操作。规定用单冲的作业，不得连冲。单冲时，冲一次踏一次，并随即脱开脚踏板。作业期间，发生下列情况时应停机a.滑块停点不准或停止后自动滑下。b.设备发出不正常的声响。c.冲压件出现不允许的毛刺或其他质量问题。d.冲压件或废料卡在模具内，模具工作面上
19、有多个毛坏或废料未及时清除。e.控制装置失灵。11.2.4冲压安全管理的要点工艺设计时，应考虑有可能给操作者带来危害和伤害的因素，在设计中采取有效措施加以预防。可能因素包括如下：a.原材料或毛坯状态。b.废料排除和处理方式。c.工件给进或取出方式。d.吹扫工件时的噪声。e.工件或成品摆放方式和器具。f.冲裁时产生的振动和噪声。g.工件的尖棱和毛刺。h.劳动生产率（件/min或件/h）。i.工件搬移频率（t/h）和移动距离。工艺文件中应包括有关安全内容，如每小时产量（或班产量）、作业要点、采用的保护装置或措施等。设计冲模时，应在冲模结构和强度上避免和减少对操作者产生伤害的因素，采取相应措施保护操
20、作者的安全操作。工厂和冲压车间应设置安全检查机构，安全检查机构由专职和兼职安全检查人员组成，负责生产现场安全工作的检查和督促。 11.3冲压模具的安全技术11.3.1冲压模具技术安全状态冲模技术安全状态参照安全色（GB 28932001）第2.1条和第4.2条有关规定，在上下模板正面和后面应涂以安全色以示区别。不同涂色的模具在使用中应采取的防护措施和允许的行程操作规范如表11.8所示。11.3.2冲压模具安全化措施（1）冲模结构的安全措施如图11.5所示为一些常见冲模结构的安全措施。 图11.5常见冲模的安全措施图11.5（a）表示凡与模具工作需要无关的角部都应倒角或有一定的铸造圆角，以避免划
21、伤或碰伤操作工人；图11.5（b）表示在卸料板与凹模之间应做成凹槽或斜面，并减少卸料板前后的宽度；图11.5（c）表示冲模闭合时，顶件器上部空隙应不小于5 mm；图11.5（d）表示为操作安全与取件方便，冲模上应开设空手槽；图11.5(e)表示为避免压手，卸料板与凸模固定板之间应有足够的间隙，一般不小于1520 mm；图11.5(f)表示在压力机上使用的模具，从下模座上平面至上模座下平面或压力机滑块底平面的最小间距应不小于50 mm；图11.5(g)表示为避免使用过程中顶件器损坏而下落造成事故，必要的部位应设置防松装置；图11.5（h）表示在单面冲裁时，应尽量将凸模的凸起部分和平衡挡块安排在模
22、具的后面。以上列举的实例只是冷冲模结构上的一些常用安全措施，其他结构安全措施可参阅有关技术安全资料，设计时应尽量按国家标准设计或选用。（2）冲模的其他安全措施在手工操作中，为防止操作者接触危险区，应将冲模工作区用防护板或防护罩封闭起来，但不能妨碍观察冲压工作情况。如图11.6所示，在操作者手容易接触的模具可动部分等危险处，应加上防护板或防护套筒。 图11.6防护板和防护套筒设置安装块和限位套。如图11.7所示，大型模具设置安装块给模具的安装、调整带来方便。在模具存放时，还可使工作零件保持一定距离，以防止模具倾斜和碰伤刃口。限位套则可限制模具工作时上模的最低位置，避免凸模进入凹模太深，从而防止模
23、具的过早磨损。开设冲模的起重孔和起重腿。冷冲模中25 kg以上的零件都应开设起重孔或起重螺孔，同一套模具中起重孔（或螺孔）的类型和规格应尽可能一致，如图11.8所示。对于大中型冲模，模座上设置的起重腿应放在长度方向，便于模具在压力机上的安装，也便于模具的翻转，如图11.9所示。除以上冲模的安全措施外，自动模和半自动模的送料、出件都属于冲模的安全保护装置。此外，努力实现冲压生产自动化，努力提高冲压生产技术水平也能防止发生安全事故。对于冷冲模手工操作时，还应配备必要的安全工具，如夹子、电磁吸铁、撬棍等，以减少手进入模具工作区间。 图11.8冲模的起重孔和起重螺孔 图11.7冲模的安装块和限位套 图11.9冲模的起重腿冲压模具设计时，应该考虑的安全措施可参照本书第3章3.6.2小节的内容。
