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事實證明,幾乎在所有由普通沖床組成的自動化生產(chǎn)線上,均有傷人事故發(fā)生。從前面按事故發(fā)生時的直接原因分布來看,自動線只解決了取送制件時引起的事故(占31.5%),而其它事故原因依然如故,并沒有任何改善。這有幾個主要原因,一是自動線上的人工調試工作量更多,此時的危險程度比單機更大;二是在自動沖壓過程中,若發(fā)生送料或排料故障,由于人腦的本能作用,監(jiān)管人員往往會認為可來得及去手工排除,而冒險伸手進入危險區(qū);三是設置的自動送料、收料機構也可能形成新的危險區(qū)(如滾筒式送料)。由此引出以下問題:1、直到現(xiàn)在,絕大多數(shù)企業(yè)仍為手工進行送料、排樣落料、取件、清除廢料等工作。——由此可見,將解決沖壓安全問題寄希望于自動化生產(chǎn)也是十分片面的。
1、沖壓作業(yè)傷害分析
沖壓作業(yè)造成傷害事故的原因有人員、設備、模具、工藝、環(huán)境5個方面的因素。
(1)人是實現(xiàn)安全生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)
沖壓生產(chǎn)是連續(xù)重復作業(yè),大部分中小企業(yè)基本上采用的是手工操作。由于要求高速度、高生產(chǎn)效率,一個班次必須成千上萬次重復用手送、取產(chǎn)品,體力消耗極大。記載沖壓加工工藝過程的典型文件是工藝規(guī)程,它應包括由原材料的準備直到?jīng)_制出成品的全部過程。工作時間長了,容易使操作者(特別是青工)產(chǎn)生麻1痹思想,導致失誤引起事故。同時各級領導生產(chǎn)組織安排不當,安全生產(chǎn)規(guī)章制度不嚴,安全管理不善,違1章指揮,不重視安全生產(chǎn),加之操作工人違1章操作、僥幸冒險、任性急躁、驕傲輕率,以及多人集體操作的大型沖壓機床,如果配合不夠協(xié)調,都容易發(fā)生事故。
(2)沖壓設備對安全生產(chǎn)的影響
沖壓設備對安全生產(chǎn)影響很大。如沖床本身就有缺陷,缺少安全防護裝置,離合器、制動器不夠靈動可靠,電器控制結構突然失控而發(fā)生連沖現(xiàn)象,以及附件工具有缺陷等,均是造成事故的重要原因。
(3)沖壓模具存在的不安全因素對安全生產(chǎn)的影響
模具的不安全狀態(tài)直接關系到操作人員的人身安全與沖壓生產(chǎn)的正常進行。如果在沖壓模具結構設計過程中,既沒有考慮使用方便的安全工具,又沒有考慮到盡量保證進料、定料、出件、清理廢料等方便的安全因素,使操作者的手部在模具閉合區(qū)內(nèi)停留時間太長,勢必造成事故。光電式裝置是由一套光電開關與機械裝置組合而成的,當操作者的手進入模具區(qū)內(nèi)時,光束受阻,發(fā)出電信號,從而達到滑塊停止動作、不能下行的目的,保證操作者的安全。因此,科學安全地進行模具設計極為重要。
(4)工藝文件對安全生產(chǎn)的影響
工藝文件既是生產(chǎn)依據(jù),也是執(zhí)行工藝紀律的重要依據(jù)。記載沖壓加工工藝過程的典型文件是工藝規(guī)程,它應包括由原材料的準備直到?jīng)_制出成品的全部過程。
武漢市華鑫鉚接機械廠位于武漢市洪山區(qū)烽0火工業(yè)園內(nèi),是國內(nèi)較早從事鉚接機研制和生產(chǎn)的企業(yè)。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品種的產(chǎn)品。操作者要快速單調地重復“上料(或排樣定位)→啟動滑塊沖壓→卸件→清除廢料→上料(或排樣定位)→……”動作,這些動作的配合順序需要準確無誤,稍有不慎,就會造成設備或人身事故。廣泛應用于五金、工具、汽車、汽車配件、摩托車配件、機械、電器、儀表、紡織等行業(yè)。
提高精沖模具壽命的主要途徑
(1) 審查精沖件的工藝性。精沖件的工藝性(特別是圓角半徑) 對精沖模的壽命有一定影響,對于工藝性較差的(尤其尖角) , 應向設計部門提出改善建議。圖1 為零件的圓角半徑與模具壽命的關系,一般R / t ≥0. 8 較好, 如小于0. 25 則會導致模具壽命較低。
(2) 精沖模具的材料選擇和熱處理。精沖模具主要工作零件的材料一般選Cr12MoV , 當制件厚度大于4mm 時, 凸、凹??刹捎肳6Mo5Cr4V2 高速鋼。采用伺服系統(tǒng)節(jié)能能達到百分之四十到五十,定位精準,效率顯著提高。對于工作強度很大、受力苛刻的凸模和凹模,則采用粉末冶金鋼(V4、ASP23、ASP30) 或硬質合金GT30。凸、凹模熱處理的硬度一般取58~62HRC ,對于以磨損為主要失效形式的、形狀簡單的模具,可取60~64HRC ; 對于形狀復雜、并以崩刃為主要失效形式的模具, 可取56~60HRC , 甚至54~58HRC。
對于Cr12MoV 模具的熱處理, 當刃口形狀較簡單、沖裁料厚較薄( t ≤3mm) ,采用1 次硬化工藝(1020°C 淬火、220°C 回火) 可獲得較高的強度和耐磨性。當刃口形狀較復雜、沖裁料較厚( t > 3mm)時, 采用2 次硬化工藝(1080°C 淬火、520°C 回火)則可獲得較高的沖擊韌性和穩(wěn)定性。工業(yè)總產(chǎn)值從2005年的4萬億元增長到2010年的14萬億元,年均增速超過25%,在全國工業(yè)中的比重從16。對于W6Mo5Cr4V2 模具的熱處理, 必須采用低溫淬火工藝才能獲得較高的強度和良好的韌性。
武漢市華鑫鉚接機械廠位于武漢市洪山區(qū)烽0火工業(yè)園內(nèi),是國內(nèi)較早從事鉚接機研制和生產(chǎn)的企業(yè)。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品種的產(chǎn)品。散失在工件和電極間的放電脈沖能量增多,是以客戶無需再操作購物手推車搬運大型貨物。廣泛應用于五金、工具、汽車、汽車配件、摩托車配件、機械、電器、儀表、紡織等行業(yè)。
市場需求分析
根據(jù)公開資料和市場調研對國內(nèi)市場的精沖鋼需求量進行了測算。汽車行業(yè)是主要的精沖鋼消費行業(yè)。目前我國汽車單車精沖鋼用量約12~15kg,而發(fā)達國家為20~22kg,按照精沖行業(yè)的發(fā)展趨勢,預計未來我國單車精沖鋼用量也將接近這一數(shù)字。
不過,近年國內(nèi)精沖行業(yè)雖然取得了較快的發(fā)展,但還主要以供應中低端零部件為主。以汽車行業(yè)為例,國內(nèi)精沖件企業(yè)主要生產(chǎn)汽車座椅調節(jié)器、安全帶等輔助裝置用零件,用戶多為自主品牌,與汽車安全密切相關的變速箱等零件還不能供應,尤其是乘用車所需的變速箱都以進口為主,相應其中的精沖件也連帶直接進口。采用電液比例閥、插裝閥、進口可編程序控制器(PLC)、人機界面和限位傳感器等,具備高精度、高可靠性。此外,德系車更偏好使用精沖件,國內(nèi)目前下游重點企業(yè)的產(chǎn)品主要是供給以德系車為主的合資車企和出口,所需精沖原材料主要是采購德國鋼鐵企業(yè)所生產(chǎn)的材料(或進口),影響了國產(chǎn)精沖材的應用。