沖壓操作易發(fā)生傷人事故的原因分析

沖床之所以多發(fā)生傷人事故，主要是由于沖床生產(chǎn)的特點(diǎn)是工序簡單、速度快，滑塊往返運(yùn)動(dòng)一次就能完成一個(gè)工序或一個(gè)零件，一個(gè)工作班一臺(tái)機(jī)床可以完成數(shù)千到數(shù)萬個(gè)工序或零件。

由此引出以下問題：

1、直到現(xiàn)在，絕大多數(shù)企業(yè)仍為手工進(jìn)行送料、排樣落料、取件、清除廢料等工作。相當(dāng)部份的鑄、鍛毛坯經(jīng)切削加工的零件，也趨於采用精沖工藝或精沖復(fù)合工藝生產(chǎn)。操作者要快速單調(diào)地重復(fù)“上料(或排樣定位)→啟動(dòng)滑塊沖壓→卸件→清除廢料→上料(或排樣定位)→……”動(dòng)作，這些動(dòng)作的配合順序需要準(zhǔn)確無誤，稍有不慎，就會(huì)造成設(shè)備或人身事故。

根據(jù)人機(jī)工程學(xué)和行為科學(xué)、心理學(xué)所揭示的規(guī)律，人在長時(shí)間從事這種在極為嘈雜的環(huán)境中進(jìn)行快速而又簡單重復(fù)的作業(yè)動(dòng)作時(shí)，極易產(chǎn)生機(jī)體疲勞、神情恍惚、反應(yīng)遲緩現(xiàn)象，導(dǎo)致注意力不能集中，動(dòng)作失調(diào)。工作時(shí)間長了，容易使操作者（特別是青工）產(chǎn)生麻1痹思想，導(dǎo)致失誤引起事故。萬一出錯(cuò)，慘劇便在瞬間發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，在沖壓過程中發(fā)生的傷害事故，多數(shù)發(fā)生在長時(shí)間加班或周一及周末思想較分散的時(shí)候。

另外，對于16噸以下的小型沖床來說，其運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人的反應(yīng)速度，是造成事故的又一個(gè)原因。這種臆想出來的規(guī)定，實(shí)際上也是一種誤導(dǎo)，會(huì)使操作者放松警惕，導(dǎo)致發(fā)生事故。即便在注意力高度集中的狀態(tài)下，要想將手作出移動(dòng)幾厘米的動(dòng)作，也需要0.3～0.4秒，而這段時(shí)間已超過滑塊從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)的時(shí)間。也就是說，即便在頭腦清醒的情況下，若手在模內(nèi)時(shí)意識(shí)到誤啟動(dòng)了滑塊，也來不及將手撤出危險(xiǎn)區(qū)。

結(jié)果表明棘爪的沖孔凸模采用Cr12MoV冷作模具鋼,碳化物組織呈帶狀分布,而且硬度偏低,終導(dǎo)致縱向開裂;滑槽板的異形凸模選用粉末冶金鋼S790,材質(zhì)及熱處理方法選擇恰當(dāng),而采用掃描電鏡在斷口觀察到沿晶斷裂、二次裂紋和微孔花樣,由此斷定凸模為脆性疲勞斷裂。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，沖裁前V形壓邊圈和反壓板先壓住板料，防止沖裁過程中內(nèi)外金屬板料的竄動(dòng)。其次對精沖凸模的結(jié)構(gòu)及其固定方式進(jìn)行對比分析,并運(yùn)用ANSYS Workbench有限元軟件對凸模在螺釘預(yù)緊力和沖壓力。

2005年4月3日，湖北省科學(xué)技術(shù)廳組織我國精沖專家在武漢市對武漢華夏精密機(jī)械工程公司和武漢理工大合研制的HFB—2500A全自動(dòng)液壓精沖機(jī)進(jìn)行了技術(shù)鑒定。

 來自全國的精沖技術(shù)專家涂光琪、周開華、夏巨湛、鄧明、崔全江、張建國、許樹勤和齊俊河認(rèn)真聽取了課題組的研制工作報(bào)告、審查了查新報(bào)告及用戶意見等相關(guān)文件資料，并考察了HFB—2500A全自動(dòng)液壓精沖機(jī)現(xiàn)場運(yùn)行情況

武漢市華鑫鉚接機(jī)械廠位于武漢市洪山區(qū)烽0火工業(yè)園內(nèi)，是國內(nèi)較早從事鉚接機(jī)研制和生產(chǎn)的企業(yè)。精沖模具在正常的使用過程中,由于表面不斷磨損,精沖模具的表面幾何形狀發(fā)生變化。一九九三年四月以來，企業(yè)為國內(nèi)外用戶提供了三大系列八十多個(gè)品種的產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用于五金、工具、汽車、汽車配件、摩托車配件、機(jī)械、電器、儀表、紡織等行業(yè)。

  普通沖裁是利用模具和設(shè)備對板材施加壓力，使板材產(chǎn)生分離；而精密沖裁則是利用模具和設(shè)備對板料施加三向壓應(yīng)力(齒圈對板料的壓緊力，推件塊對零件的反頂力，凸模對材料的沖裁力)，使板料產(chǎn)生分離，故精密沖裁可以獲得更高的尺寸精度和斷面質(zhì)量。必要時(shí)，應(yīng)更換潤滑油，清洗換向閥的滑動(dòng)部分，或更換彈簧和換向閥。在對精密沖裁的基本原理進(jìn)行細(xì)化、分解之后，我們決定在沖裁模架中用彈性體替代液壓裝置來使普通沖床實(shí)現(xiàn)精沖，在進(jìn)行了多次的實(shí)物模擬試驗(yàn)之后，終設(shè)計(jì)出了如圖2所示的模具結(jié)構(gòu)，將設(shè)想變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。