模型鍛造簡稱模鍛,是將加熱后的金屬放在固定于模鍛設備上的鍛模內鍛造成型的方法。
模鍛按使用的設備不同分為模鍛錘上模鍛、壓力機上模鍛等,其中以模鍛錘上模鍛應用最為廣泛。
錘上模鍛所用的設備主要是蒸汽模鍛錘,其噸位為1-16噸。它的工作原理與蒸汽自由鍛錘基本相同。
1. 模型鍛造的職業性危害
(1)擊傷
模鍛和自由鍛類似,在操作過程中最易產生的危害,是模具破碎飛出,或是一些輔助工具被打飛,擊傷操作者及附近人員。
(2)噪聲
在鍛造車間中,噪聲對操作者及其他工作人員乃至附近的居民都是一大危害。
在鍛造車間中,1噸汽錘工作時產生的噪聲即達到115分貝。雖然錘擊是斷續的,屬于脈沖性,但在一個正常生產的鍛造車間,工人連續在噪聲中暴露的時間,常超過l/2小時。這種噪聲已超過容許的指標,應采取防護措施。
噪聲對人的危害,有以下三個方面:
a. 噪聲對聽覺器官的危害
長期暴露在噪聲環境(90分貝以上)中的人,在無防護的情況下,由于連續不斷地受到噪聲的刺激,耳感受器易發生器質性病變,導致聽力減退。若長期受噪聲刺激,耳感受器發生器質性病變,聽力損失逐漸加重而不能復原,進而發展成不可逆的永久性聽力損失——噪聲性耳聾。
b. 噪聲對全身健康的危害:
長期在噪聲環境中工作,不僅聽力下降,而且人的整個機體也會因之產生影響,并引起“噪聲病”。
c. 噪聲對工作情緒的影響
噪聲對工作的影響是廣泛而復雜的,不僅與噪聲的性質有關,而且還與每個人的心理、生理狀態等因素有關。在噪聲的刺激下,人的心情容易煩躁,注意力易分散,反應遲鈍,容易疲勞,因此不僅降低工作效率,而且影響工作質量,容易出差錯甚至引起事故。
2. 模型鍛造中的安全技術與安全管理
(1)安全技術措施
a. 模鍛的安全技術
模鍛時出現的事故,多為模具破裂飛出傷人。為此,模鍛的安全技術主要在于模具的設計、制造與安裝。
在設計模具時,首先應該保證有足夠的強度。其次,模具的所有邊棱均應是圓弧或倒角。
模具的選材,應采用中碳合金鋼。最終熱處理應采用淬火后的高溫回火,以得到綜合機械性能良好的回火索氏體組織。不可誤用高碳鋼制造模具,更不能在淬火后用低溫或中溫回火代替高溫回火。
模具熱處理后應進行探傷,有裂紋的模具一定不能使用。每次鍛造前也應檢查模具,如發現有裂紋應立即換下,不得勉強使用。
模具在安裝時一定要裝牢,同時上、下模要注意對準。
b. 噪聲的防護措施
機械噪聲的控制,就是在符合機械設備技術、經濟性能要求的條件下,用最合理的措施,在接收器處得到允許程度的噪聲。接收器可能是一個人、一群人或對噪聲敏感的機械設備的一個部件。一般把現有的噪聲級和允許噪聲級之差,作為達到允許條件所必須提供的減噪量。減噪量是噪聲控制的主要依據。
噪聲控制的方法,可分為以下四種:
①降低聲源噪聲
鍛造車間的噪聲強弱,主要取決于采用的設備。在模鍛時,如采用壓力機上的模鍛代替錘上模鍛,噪聲則可大為減弱。
②控制傳播途徑
使噪聲在傳播過程中衰減,是噪聲控制的有效措施。具體方法為吸聲及消聲。
吸聲是將吸聲材料裝貼在車間的內表面墻壁上,或在車間懸掛空間吸聲體,使噪產降低。噪聲被吸收的原理是當聲波輻射到多孔材料表面時,在聲波的激發下,材料的小孔和筋絡相對作無規則振動,并以摩擦方式將聲能轉化為熱能。常用的吸聲性能較好的材料如玻璃棉、礦渣棉等,當厚度在5厘米以上時,其高頻吸聲系數在0.85-0.90以上。也就是說,它可以將入射的高頻噪聲吸收掉85—90%以上。中等的吸聲材料如工業毛氈、微孔吸聲磚等,當厚度在5厘米以上時,其高頻吸聲系數也0.6以上。
消聲是使用消聲器控制吸聲的方法。消聲器的形式很多,有阻性消聲器、抗性消聲器以及阻抗復合消聲器。可選用適當的消聲器裝在噪聲源上,以達到降低噪聲的效果。
③加強個體防護
如由于技術或經濟上的原因,對噪聲不能控制,可采用個體防護用品,以減輕噪聲對工人的危害。常用的噪聲防護用品,有耳罩、隔音棉及耳塞等。
耳罩的外殼一般由硬質材料制成,內襯泡沫塑料。耳罩的優點是隔音性能好,隔音量可達30分貝;不足之處是,戴久了耳部有悶熱感。隔音棉是將棉球塞入耳道。如用一般棉花,可隔音10分貝左右,如用石蠟或油浸透棉花,則可隔音20分貝左右。耳塞是塞入外耳道的護耳器,通常出軟橡膠或軟塑料制成。如耳塞的大小與外耳道比較適合時,阻音效果良好。耳塞的優點是隔音量大,價格低廉,便于攜帶;缺點是初用時有不舒適的感覺。新型的耳塞和耳罩,有的還附有通訊裝置,工人使用時可以相互講話。
(2)安全管理措施
a.吊鍛模時,將吊鉤插入吊模孔內,人站開后,再指揮吊模。在吊運鍛模時,應隨時注意鍛模脫鉤落下傷人。
b.裝卸模具定位銷時,上模先要支撐好。安裝時注意掄錘方向不得站人,以防定位銷、手錘錘頭脫落傷人。
c.操作中錘頭未停止前,嚴禁將手或頭部伸入鍛模或錘頭行程內取鍛件。
d.檢查設備或鍛件時,應先停車,將氣門關閉,用專用的墊塊支撐錘頭,并鎖住起動手柄。
e.同設備的操作者,必須相互配合一致,聽從統一指揮。
f.在90分貝以上的噪聲環境中工作的人員,應安排短時間的工間休息和工間操。工間休息和工間操可以防止聽覺疲勞,預防職業性耳聾,降低大腦皮層興奮,恢復正常生理狀態。但休息和做操時,一定要離開噪聲環境。
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