對斜裁機裁刀使用壽命影響因素的探究

高棟煜，沈偉，錢淵輝，葉益軍，盛韶祥

(杭州朝陽橡膠有限公司，浙江 杭州 310018)

1 斜裁機裁刀結構介紹

斜裁機主要作用是將鋼絲簾布按一定角度及寬度裁斷后，再對裁下物料的料頭與前一塊物料料尾進行拼接后通過卷取裝置卷成需要長度的卷。同時對對接后的鋼絲簾布可進行貼合子口包膠條及包邊等，進而形成一條鋼絲簾布裁斷與拼接的自動生產線[2]。斜裁機裁刀主機是由動力部分、液壓站、傳動結構、刀座四大部分組成。動力部分主要為電機及齒輪箱如圖1所示，電機得電轉動

后通過聯軸器帶動齒輪箱內齒輪轉動。液壓站部分主要為液壓站和離合器，通過液壓站控制離合器達到減速箱與主軸之間的聯接。傳動結構主要為主軸和曲柄如圖2所示，主軸兩端為偏心輪結構與曲柄聯接，主軸旋轉通過偏心輪帶動曲柄上下運動。刀座由上刀座和下刀座組成，下刀座固定在機架上， 可通過兩端刀座調節螺栓進行下刀座整體前后調節，上刀座與曲柄另一端相連，由曲柄帶動與下刀座進行裁切動作。

斜裁機裁刀安裝在上下刀座上，上刀座與曲柄聯接，通過滑塊固定在豎直方向的導軌上，只能進行豎直方向的上下運動。下刀座固定在機架上，可通過調節螺栓進行向上刀位置的水平移動簡稱“進刀”。 當刀刃使用一段時間變鈍后，需要通過進刀，增加上下刀刃的重合量，才能達到繼續裁斷物料的效果。所以進刀量是衡量裁刀使用壽命的標準，當進刀量超過上下刀刃的許用最大重疊量時（其最直觀的表現為裁切物料的聲音變響），在裁切過程中就可能造成刀刃崩裂，從而導致裁刀報廢。更有甚者長期上下刀刃過量重疊使用，導致刀座產生一定的塑性變形，無法恢復到原有裁切角度，使簾布裁切受力發生變化，嚴重影響裁刀使用壽命。

2 影響裁刀使用壽命的因素

影響裁刀使用壽命因素主要有裁刀材質、裁切物料規格、裁切物料接頭、裁刀刀面間隙四個方面。下面從該四個方面入手，來對裁刀使用壽命進行分析。

2.1 裁刀材質對使用壽命的影響

目前我公司共使用過4種不同材質的裁刀，分別為德國費舍爾公司30×80×4 100-KSC871 5.5 mm刃口裁刀、山東瑞爾達科技公司4 100-80-30-200-20-10型裁刀、山東瑞爾達科技公司HX4 100-80-30-200-20-1D-TG型裁刀、山東瑞爾達科技公司HX-TC2A/4 100-80-30-200-1D型裁刀[3]。因為斜裁機換下的裁刀送到生產廠家對刀刃進行研磨后，可繼續使用。所以試驗使用的該4種裁刀均為新裁刀，在同一臺斜裁機上進行裁切試驗，且保證使用同樣的裁刀安裝方法及調整相同的裁刀間隙。均以進刀量0.12 mm為進刀極限值，既進刀達到0.12 mm裁切一段時間后發生裁不斷現象就進行換刀或者刀面更換。因一把裁刀有4個刀刃，4個刀刃用完為一個周期，對4種裁刀的使用情況行記錄如下表1所示。根據記錄可以統計出德國費舍爾公司30×80×4 100-KSC871裁刀平均每個刀刃使用刀數326 429刀；山東瑞爾達科技公司4 100-80-30-200-20-10型裁刀平均每個刀刃使用刀數328 358刀；山東瑞爾達科技公司HX4 100-80-30-200-20-1D-TG型裁刀平均每個刀刃使用刀數402 955刀；山東瑞爾達科技公司HXTC2A/4 100-80-30-200-1D型裁刀平均每個刀刃使用刀數1 051 391刀。由此得出，其它條件 一樣的情況下，裁刀材質對使用壽命影響是比較大的。其中中山東瑞爾達科技公司HX-TC2A/4 100-80-30-200-1D型裁刀單個刀刃的裁切既實用壽命遙遙領先其他材質裁刀。

表1 裁刀更換記錄表

2.2 裁切物料規格對使用壽命的影響

斜裁機主要負責裁切鋼絲簾布，鋼絲簾布是由按要求排列的鋼絲通過四輥壓延設備將其與膠料結合在一起所形成的一種制品。鋼絲簾布中鋼絲型號、鋼絲排布及裁切角度的不同對裁刀使用壽命具有一定影響。其中鋼絲型號不同的鋼絲，因其硬度和強度不同，對裁刀刀刃磨損消耗也不一樣。鋼絲排布及裁切角度的不同，則會造成裁切斜邊長度不一，如圖3所示。

排布的鋼絲數量越多或者間隙越大，鋼絲簾布越寬，裁切斜邊越長。同種規格鋼絲簾布，裁切角度越小，也會造成裁切斜邊越長。而裁刀長期裁切斜邊短的鋼絲簾布，就會導致裁刀中間部位因長期裁切到鋼絲簾布磨損量比邊部要大。若更換成斜邊長的鋼絲簾布，會使裁切啟始位置提前，導致裁刀裁切到磨損較大部位時的間隙變大，從而導致裁切出來的物料產生毛邊，或者裁切不斷物料，需要進行進刀，才能繼續正常裁切。根據圖4中近5個月對1#斜裁進刀記錄數據，可以看出近5個月25次進刀，其中僅有1次為50°的大角度帶束層，其余均24次為30°以下的小角度帶束層。從中也可看出裁切小角度物料時造成進刀的概率大大超過裁切大角度物料的概率。既大角度帶束層更換成小角度帶束層容易造成進刀，減少裁刀的使用壽命。

2.3 裁切物料接頭對使用壽命的影響

斜裁機物料更換時料頭料尾需要搭接，既將新料卷的料頭粘于舊料卷的料尾上，這樣就會導致搭接處的物料為雙層料。處理該種接頭一般使用兩種方法：一是將搭接頭引至裁刀前位置時，員工手動將接頭化開；二是直接使用裁刀對接頭進行裁切，裁切完后通過輸送裝置送出，員工再將含接頭物料進行處理。其中前者需要15 min左右時間化開接頭并將接頭處理，而后者無需化開接頭，只要5 min左右處理接頭。根據表2可以看出，25次進刀中有10次為裁接頭導致進刀，其概率為40%。而一卷物料250 m左右，接頭部位0.3 m左右，只占整個物料的1.2%左右。與裁切接頭導致拉刀的概率相差極大，從而也證明了裁切物料接頭會影響裁刀的使用壽命。

2.4 裁切刀面間隙對使用壽命的影響

斜裁機的裁刀是鍘刀形式的，下刀固定不動，通過上刀向下運動與下刀刀刃接觸進行裁切，其裁刀裝置結構如圖5所示。

通過旋轉裁斷間隙調整螺釘，可以帶動整個工作臺板的前后移動，而下刀片是固定在工作臺板上的，該種動作也叫做進刀。要保證裁刀的使用壽命最大化，就要使裁切過程有一定的弧度。保證上刀片為一條直線，通過圖5中圈出部位的螺栓可對下刀片的刀面進行弧度調整，從而保證上下刀面之間的間隙為規定弧度如圖6所示。正常使用情況下，該處螺栓是不準進行變動。每次進行刀面更換時，都需對上刀片與下刀片之間的間隙進行測量，當其間隙弧度與上述標準相差較大時，則需對下刀刀片弧度進行調整。其測量及調整方法如下：

（1） 先松開四個工作臺固定螺栓，并將工作臺向外拉出。

（2） 用直角尺測量上下裁刀頭尾間的距離，調整其距離在0.5 mm左右。

（3） 將裁刀部位設置調成點動，點動上裁刀，使其下落，使用塞尺測量圖5各位置的裁刀距離。

（4） 通過調整圖4中圈出的螺栓，來調整下刀片與上刀片之間的距離（因工作臺被拉出，保證此時測得距離應為圖5所示標準距離加上一個固定值即可）。

（5）觀察兩側百分表，并將工作臺向上刀片方向拉入，每次拉入不得超過0.1 mm（防止單次拉入量過大造成偏差），并重復第4步動作。

（6）直至中部位置測量結果為0.1 mm，再將其兩側向內拉進0.1 mm。

（7）鎖死四個工作臺螺栓，并清理現場雜物[4]。因員工對裁刀間隙調整的熟練度存在差異，在6年的實際工作中，發生過數次白班剛更換完裁刀，當天中夜班就進行進刀的情況。第二天對其裁刀間隙進行測量，發現其某幾個點的間隙與標準值相差較大所導致，對其再進行調整后恢復正常。該現象也說明了裁切刀面間隙對裁刀使用壽命的影響極大。

3 總結

綜上要提高斜裁機裁刀的使用壽命，做好裁刀材質、裁切物料規格、裁切雙層料、裁切刀面間隙這四點管控必不可少。選用材質好的裁刀，能大大增加其單刀刃的裁切刀數。減少裁切物料規格的變動，不裁切接頭及雙層物料，保證裁切刀面間隙，則能增加進刀的間隔周期，從而延長裁刀的使用壽命。裁刀使用壽命延長后，既能減少備件更換的維修費用，也能降低裁刀的更換頻次，從而減少更換裁刀的人力成本，更好的降低公司生產成本，提高公司整體效益。