第三节　冲压剪切机械安全技术

一、单项选择题（每题的备选项中，只有1个最符合题意）

1使用冲压剪切机械进行生产活动时，存在多种危险有害因素并可能导致生产安全事故的发生。在冲压剪切作业中，常见的危险有害因素有（　　）。[2018年真题]

A．噪声危害、电气危险、热危险、职业中毒、振动危害

B．机械危险、电气危险、辐射危险、噪声危害、振动危害

C．振动危害、机械危险、粉尘危害、辐射危险、噪声危害

D．机械危害、电气危险、热危险、噪声危害、振动危害

【答案】D

【解析】压力机（包括剪切机）是危险性较大的机械，从劳动安全卫生角度看，压力加工的危险因素有机械危险、电气危险、热危险、噪声振动危险（对作业环境的影响很大）、材料和物质危险以及违反安全人机学原则导致危险等，其中以机械伤害的危险性最大。除一般机械伤害事故外，压力机在作业危险区特有的冲压事故尤为突出。

2冲压事故可能发生在冲压设备的不同危险部位，且以发生在模具下行过程中伤害操作工人手部的事故最多。下列危险因素中，与冲压事故无直接关系的是（　　）。[2015年真题]

A．应用刚性离合器

B．模具设计不合理

C．机械零件受到强烈振动而损坏

D．电源开关失灵

【答案】D

【解析】冲压事故的原因包括：①冲压操作简单，动作单一。单调重复的作业极易使操作者产生厌倦情绪。②作业频率高。操作者需要被动配合冲床，手频繁地进出模口区操作，精力和体力都有很大消耗。③冲压机械噪声和振动大。作业环境恶劣造成对操作者生理和心理的不良影响。④设备原因。模具结构设计不合理；未安装安全装置或安全装置失效；冲头打崩；机器本身故障造成连冲或不能及时停车等。⑤人的手脚配合不一致，或多人操作彼此动作不协调。A项，刚性离合器一旦接合运行，就一定要完成一次循环，才会停止。假如再次循环中的下冲程，手不能及时从模具中抽出，就必然会发生伤手事故。D项，设备的开关控制系统由于人为或外界因素引起的误操作，与冲压事故无直接关系。

3离合器是操纵曲柄连杆机构的关键控制装置，在设计时应保证（　　）。[2018年真题]

A．任一零件失效可使其他零件联锁失效

B．在执行停机控制动作时离合器立即接合

C．刚性离合器可使滑块停止在运行的任意位置

D．急停按钮动作应优先于其他控制装置

【答案】D

【解析】在设计阶段需要考虑的安全措施属于本质安全，因此需满足急停按钮动作优于其他控制装置。

A项，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。

B项，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。离合器的重新接合，必须按选定的操纵方式进行。

C项，刚性离合器结构简单，便于制造，不需要额外的动力源。但它扭矩小，连击原件受撞载荷，容易损坏，并且总是卡在死点上，不能在行程任意位置停止。

4冲压作业有多种安全技术措施。其中，机械防护装置结构简单、制造方便，但存在某些不足，如对作业影响较大，应用有一定局限性等。下列装置中，不属于机械防护类型的是（　　）。[2015年真题]

A．推手式保护装置

B．摆杆护手装置

C．双手按钮式保护装置

D．拉手安全装置

【答案】C

【解析】冲压设备的安全装置形式按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。其中，拉（推或拨）手式安全装置属于机械式安全装置，可防止操作者双手误入危险区。若手已入危险区，通过该安全装置将手随冲模的闭合而拉（推或拨）出危险区。目前已很少使用。

5在冲压作业中，事故可能发生在冲压设备的各个危险部位。其中发生在模具行程间的事故最多，且伤害部位多是作业者的手部，冲压设备可安装多种安全防护装置。下列安全防护装置，不属于冲压安全装置的是（　　）。[2009年真题]

A．光电式保护装置

B．紧急电源切换装置

C．机械式防护装置

D．双手操作式保护装置

【答案】B

【解析】压力机应安装危险区安全保护装置，并确保正确使用、检查、维修和可能的调整，以保护暴露于危险区的每个人员。安全保护装置包括：固定式封闭防护装置、双手操作式安全保护控制装置、光电保护装置、拉（推或拨）手式安全装置、安全操作附件。

6冲压作业中，冲头往复高速运动。由于人的动作偏差、控制开关失灵以及模具缺陷可能导致发生冲手事故。为此，需要在冲床上安装不同类型的防护装置。下列防护装置中，不属于安全保护装置的是（　　）式装置。[2011年真题改编]

A．按钮联锁

B．固定栅栏

C．拉手安全

D．推手保护

【答案】A

【解析】压力机应安装危险区安全保护装置，并确保正确使用、检查、维修和可能的调整，以保护暴露于危险区的每个人员。安全防护装置分为安全保护装置与安全保护控制装置。安全保护装置包括活动、固定栅栏式、推手式、拉手式等。安全保护控制装置包括双手操作式、光电感应保护装置等。

7冲压机械的原理是（　　）。

A．靠压力机施加外力，使材料变形或分离，再成形加工

B．靠模具施加外力，使材料变形或分离，再成形加工

C．靠压力机和模具施加外力，使材料变形或分离，再成形加工

D．靠重物施加外力，使材料变形或分离，再成形加工

【答案】C

【解析】冲压机械压力加工工艺即利用压力机和模具，使金属及其他材料在局部或整体上产生永久变形。压力加工涉及的范围包括弯曲、胀形、拉伸等成形加工，挤压、穿孔、锻造等体积成形加工，冲裁、剪切等分离加工，以及成形结合、锻造和压接等组合加工等，是一种少切削或无切削的加工工艺。

8冲压事故绝大多数发生在模具的（　　）。

A．开始阶段

B．结束阶段

C．上行程

D．下行程

【答案】D

【解析】冲压事故可能发生在冲床设备的非正常状态，例如，离合器或制动器元件缺陷、故障或破坏，电气元件失效等造成滑块运动失控形成连冲，模具设计不合理或有缺陷引发事故。更多是发生在机器处于正常状态，冲压作业正常进行中。冲压事故的危险时间是指随着滑块的下行程，上、下模具的相对距离变小甚至闭合的阶段。

9在冲压机械中，人体受伤部位最多的是（　　）。

A．手部

B．脚

C．眼睛

D．后背

【答案】A

【解析】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。

10光电式保护装置，是由（　　）组合而成的。

A．电气开关和模具

B．接收器和模具

C．投光器和接收器

D．投光器和机械装置

【答案】C

【解析】光电保护装置是目前压力机使用最广泛的安全保护控制装置。通过由在投光器和接收器二者之间形成光幕将危险区包围，或将光幕设在通往危险区的必经之路上。当人体的某个部位进入危险区（或接近危险区）时，立即被检测出来，滑块停止运动或不能启动。

11剪板机操作中，（　　）是不安全的。

A．两人同时在一部剪板机站立剪切两种材料

B．在剪板机上剪切压紧的狭窄钢条

C．剪板机应有单次循环模式

D．启动配套安全监督控制装置

【答案】A

【解析】B项，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。C项，剪板机应有单次循环模式。选择单次循环模式后，即使控制装置持续有效，刀架和压料脚也只能工作一个行程。D项，应根据剪板机自身的结构性能特点，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。

二、多项选择题（每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项）

1冲压设备的安全装置有机械式、光电式等多种形式。下列安全装置中，属于机械式的有（　　）安全装置。[2012年真题改编]

A．推手式

B．双手按钮式

C．拉手式

D．拨手式

E．感应式

【答案】ACD

【解析】拉（推或拨）手式安全装置属于机械式安全装置，可防止操作者双手误入危险区。若手已入危险区，通过该安全装置将手随冲模的闭合而拉（推或拨）出危险区。

2冲压（剪）作业应有完善的安全措施，下列安全措施中，属于冲压（剪）作业的有（　　）。[2013年真题改编]

A．应用真空吸盘等专用工具代替手工操作

B．缩小模口危险区

C．安装黄颜色闪烁信号灯

D．安装拉手式安全装置

E．就近安装录像监控装置

【答案】ABD

【解析】实现冲压安全的对策包括：①采用手用工具送取料，避免人的手部伸入模口区。②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。③提高送、取料的机械化和自动化水平，代替人工送、取料。④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。解决冲压事故的根本措施是在实现本质安全措施的基础上，在操作区使用安全防护装置。压力机的安全功能部件包括离合器和制动器、紧急制动装置、安全防护装置和安全辅助装置等与安全相关的部件。

3冲压加工的要素有（　　）。

A．材料

B．模具

C．技术

D．人员配备

E．设备

【答案】ABE

【解析】冲压加工工艺即利用压力机和模具，使金属及其他材料在局部或整体上产生永久变形。材料，模具和设备是冲压加工的三要素。

4冲压设备冲压区的安全防护可采用（　　）等安全装置。

A．双手操作式操作系统

B．脚踏式控制系统

C．光电保护装置

D．固定式防护罩

E．机械式安全装置

【答案】ACDE

【解析】冲压设备冲压区的安全防护可采用固定式封闭防护装置、双手操作式安全保护控制装置、光电保护装置、拉（推或拨）手式安全装置（机械式安全装置）。

5关于双手操作式保护装置，下列说法正确的有（　　）。

A．只能保护使用该装置的操作者

B．只要一只手按下按钮，中间继电器就会有电

C．只有操作者的双手同时按下两个按钮，继电器才会有电

D．两个操纵器的内缘装配距离至少相隔260mm

E．需多人协同配合操作的压力机，每位操作者都配置双手操纵装置

【答案】ACDE

【解析】双手操作式安全装置的工作原理是将滑块的下行程运动与对双手的限制联系起来，必须符合以下要求：①双手操作的原则。不能只用一只手、同一手臂的手掌和手肘、小臂或手肘、手掌和身体的其他部分来启动输出信号，必须双手同时推按操纵器，离合器才能接合滑块下行程；在滑块下行过程中，松开任一按钮，滑块立即停止下行程或超过下死点。②重新启动的原则。对于被中断的操作控制需要恢复以前，应先松开全部按钮，然后再次双手按压后才能恢复运行。③最小安全距离的原则。安全距离是指操纵器的按钮或手柄到压力机危险线的最短直线距离。安全距离应根据压力机离合器的性能，通过计算来确定。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。为防止意外触动，按钮不得凸出台面或加以遮盖。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。对此需要说明，双手操作式安全装置只能保护使用该装置的操作者，不能保护其他人员的安全。