冲压设备事故分析与防范Word下载.doc
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WULinxi
(SafetyEngineering,Chang'
anUniversityCollegeofgeologicalengineeringandsurveying,Xi’an710018,China;
)
Abstract:
ThePressisaequipmentofagreatrisk..Itisknownas“tigermachine”.Thenumberofthecuttingfingersoftheoperatorsisamazing.Inthispaper,taketheopencrankPressasanexample.Throughthecaseexample,andusingflowchartandaccidenttreemethod,withthefingersbeingcutasthetopeventanalysis,putforwadofthecorrespondingtechnicalmeasuresforsafetyandsecuritymanagementmeasures.
Keywords:
Press;
Safetyanalysis;
Safetyprecautions
1引言
冲压机械作业又称压力加工,是机械制造的基础工艺之一,在工业生产中占有重要的地位,冲压生产是一种少切削或无切削的加工方法,由于效率高、质量好、成本低,因而在现代工业生产中占有十分重要的地位。
据国外有关资料介绍,在冲床上出现的人身事故比一般机械行业高三倍,我国尚有90%以上的各型冲压设备无安全技术性措施。
冲压机床被人形容为“喜欢吃人手指的铁老虎”,尽管随着劳动安全法的颁布,许多生产厂家在保护劳动者的安全问题上采取了许多保护措施,但是可靠、方面、适用面广的防护装置仍然不普及,加上由于设备上的缺陷和生理心理影响所造成的违规操作,事故仍然不断发生。
本文将以开式曲柄压力机为例进行安全分析评价。
2冲压设备性能参数
2.1曲柄压力机的工作原理
电动机输入的动力通过带传动系统传到曲柄连杆机构上,通过曲轴旋转运动,带动连杆上下摆动,将曲轴旋转运动转化为滑块沿着固定机身上的导轨的往复直线运动。
在电动机电源不被切断的情况下,滑块的动与停是通过操纵脚踏开关控制离合器和制动器实现的。
踩脚踏器开关,制动器松闸,离合器结合,将传动系统与曲柄连杆机构连通,动力输入,滑块滑动;
当需要滑块停止运动时,松开脚踏开关,离合器分离,将传动系统与曲柄连杆机构脱开,同时运动惯性被制动器有效的制动,使滑块及时停止。
滑块有两个极端位置,当曲柄与连杆运行展成一条直线,滑块达到下极限位置,称为下死点;
当曲柄与连杆运行到重合并称一条直线,滑块达到上极限位置,称为上死点,在这两个位置滑块的运动速度为零,加速度最大,滑块丛上死点到下死点的直线距离称为滑块的行程。
当曲柄与铅垂线的夹角达到某一值时,实施对工件的冲压瞬间,工件变形力通过滑块和连杆作用在曲轴上。
然后滑块到达最低位置下止点,继而上行程,开始下一个工作循环。
图1曲柄压力机工作原理
Fig1theworkingprincipleofcrankpress
2.2曲柄压力机的主要技术参数
1、公称压力Pg(N、kN)。
即额定压力,是指滑块距离下止点前某一特定距离(即公称压力行程)或曲柄旋转到离下止点前某一特定角度(即公称压力角)时,滑块所允许承受的最大作用力
2、滑块行程S(mm)。
从上死点到下死点的直线距离。
3、滑块单位时间的行程次数n。
滑块每分钟从上死点到下死点再回到上死点的往返次数。
压力机的行程次数应根据生产率要求确定,同时手工操作时必须考虑操作者的操作频率不能超过承受能力,以免造成疲劳作业。
4、装模高度H(mm)。
滑块在下死点时,滑块底平面到工作垫板上表面的距离。
当滑块调节到上极限的位置时,装模高度达到最大值,成为最大装模高度。
封闭高度是指滑块在下死点时,滑块底平面到工作台上表面的距离。
垫板厚度是封闭高度与装模高度之差。
其他参数还有工作台板和滑块底面尺寸、喉深、以及立柱间距等,装设安全装置是要考虑这些参数。
3冲压机械作业危险源辨识
冲压作业具有较大危险性和事故多发性的特点,且事故所造成的伤害一般都较为严重,所以相当一部分冲压作业人员在生产中心存畏惧,心理负担较重,对作业安全有很大影响。
冲压作业造成伤害事故的原因有人员、设备、模具、工艺、环境5个方面的因素。
3.1人是实现安全生产的中心环节
冲压生产是连续重复作业,大部分中小企业基本上采用的是手工操作。
由于要求高速度、高生产效率,一个班次必须成千上万次重复用手送、取产品,体力消耗极大。
1、工作时间长了,容易使操作者产生麻痹思想,导致失误引起事故。
2、各级领导生产组织安排不当,安全生产规章制度不严,安全管理不善,违章指挥,不重视安全生产。
3、操作工人违章操作、侥幸冒险、任性急躁、骄傲轻率。
4、多人集体操作的大型冲压机床,如果配合不够协调,容易发生事故。
3.2冲压设备对安全生产的影响
1、使用带病运行的设备极易发生事故。
2、设备在运行过程中还会受到经常性的强烈冲击和震动,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其他事故。
3、设备的的开关控制系统出于人为或外界因素引起的误动作。
4、设备的转动、传动部位可能造成机械性伤害事故。
压力机在冲压作业过程中,使人员受到冲头的挤压、剪切伤害的事件称为冲压事故。
冲压事故发生频率高、后果严重,是压力加工最严重的伤害。
机械伤害还包括与其他运动零件的接触伤害、冲压工件的飞击伤害等。
3.3作业环境的危险
作业环境中的危险因素是多方面的,但从导致冲压事故的可能来看,主要是以下几个方面:
1、设备布局不合理,可能造成相互干扰,从而导致操作失误
2、工位器具和材料摆放无序,此情况下作业人员操作难易达到标准化的要求
3、机台附近物品堆放过多、过乱,由于工件和材料不能及时转送,废料不及时清理,可能是物品堆放过多而倒塌,以致触碰开关而使冲床误动作。
4、座位不稳、高度不当,这会使作业人员操作时动作勉强,重心不稳,从而易于疲劳或身体失衡发生意外。
5、噪声危害和机械振动伤害等,冲击和噪声会影响人体的生理和心理状态,会造成注意力难易集中,动作准确性下降等。
3.4冲压模具存在的不安全因素
模具负担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。
模具的不安全状态直接关系到操作人员的人身安全与冲压生产的正常进行。
如果在冲压模具结构设计过程中,既没有考虑使用方便的安全工具,又没有考虑到尽量保证进料、定料、出件、清理废料等方便的安全因素,使操作者的手部在模具闭合区内停留的时间太长,势必造成事故。
因此,科学安全地进行模具设计十分重要。
3.5工艺文件对安全生产的影响
工艺文件既是生产依据,也是执行工艺纪律的重要依据。
记载冲压加工工艺过程的典型文件是工艺规程,它应包括由原材料的准备直到冲制出成品的全部过程。
但是,大多数工艺文件上没有明确注明安全要求和安全技术措施等有关规定。
加之现有的冲压安全规程不完善,以至在实际生产过程中,长期存在着手伸入模具内操作的状况,使安全管理流于形式,操作者忽视使用安全装置和工具而冒险作业,造成事故。
4冲压安全事故案例统计分析
4.1事故案例及其分析
1、伤者情况
姓名:
李某。
性别:
男;
年龄:
17周岁;
入厂时间:
2003年4月14日,该职工经过入厂三级安全教育,并经考核合格。
2、事故经过
2003年4月17日晚18:
30分左右,钣金组根据生产需要,安排所有人员回厂加班.经工艺员确认后,在19:
15左右,班组长安排王某(2003年2月18日入厂)在63吨气动冲床上给李某等三名新工示范操作冲孔工序,准备让其上岗操作.该外箱板操作时需要两人合作操纵,王某讲完操作程序和注意事项并示范操作后,看着李某和另外一名新工人取出待加工的新板材.就离开和另外一名新工在旁边80吨冲床上配作业,约19:
30分左右,当李某伸左手入模取冲孔落料时,左手食指、中指、无名指和小指突然被下降的上模压住,王某立即操纵机器将其手拉出,发下左手的中指已从第二指节处压断,食指、中指、无名指也只有皮肉相连。
3、事故原因分析
(1)导致这起事故的直接原因是:
①操作者违章作业在无辅助工具的情况下直接将后伸入模具危险区内,取冲压余料。
②设备上无安全防护装置,使用脚踏开关。
该设备曾与2002年6月封存,一些配件被挪作他用,2003年3月底重新启用时原有的光电保护装置已失效,启用后又为配备新的光电设置。
此次,由于此次加工的板材厂、宽度均超出设备宽度,不便使用双手按钮操作,车间在改造设备时安装了脚踏式开关。
(2)导致这起事故的间接原因:
①违章指挥在李某等新工未经考核取得上岗证的情况下,车间、班组违章指挥安排其独立上岗操作。
另外,车间、班组未配备适当的辅助工具,在设备本质安全得不到保证的情况下安排生产,增加了事故发生的可能性。
②新人岗位培训管理不规范李某等新工是刚从技校毕业的学生,无任何工作经验,按规定其岗位培训必须实行以老带新的方法。
班组长安排的李某等3名新工的师傅王某,本人也是2003年2月18日刚进厂的新工,本身经验不足,经调查,王某根本不清楚冲压作业手不入模的基本要求。
③工装模具的缺陷GE柜未向冲孔模,因设计,有一块长38.5cm、宽15、5cm的余料无落料孔,必须由操作者将余料从危险区取出,这是导致不正确取料操作的一个原因。
④设备存在安全隐患按照冲压设备安全性评价有关标准,冲压设备的安全防护装置必须可靠有效方可投入使用。
但该设备启用后未经验收,原有的安全防护装置,如光电保护装置、双手式按钮全部拆除,不符合生产的使用要求。
(3)导致这起事故的深层次原因分析:
①公司用工计划及培训制度存在缺陷。
一方面,在机械行业中冲减压操作属于特种作业,工人必须经过培训考核合格后才能上岗操作。
4月14日进厂的新工刚从技校毕业,即无培训考核,又无冲压操作经验。
另一方面,在职熟练工人数量锐减,新工人的岗位培训难以执行以老带新的制度。
②生产组织及生产的前期准备工作不足。
车间、设备及工艺部门未对新工艺、新模具、新启用设备进行安全性评价验收。
工装模具方面,由于订单式生产,模具从设计到交模周期短。
技术部门既无《工装设计任务书》,也难以对模具的设计进行有效的控制。
模具回厂后,也未进行安全性审评;
在设备及工具准备方面,车间于当日下午4点安装模具,并根据设备及板材的大小将冲床的双手按钮操作改为脚踏开关操作,但需要配备的手持工具,并未准备到位。
4.2冲压事故规律统计
据国外有关资料介绍,在冲压车间每年有20%的工人
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