江西金阳带钢分条机工作原理及分条排刀示意图.doc

江西金阳钢艺有限公司
分条机工作原理及分条排刀示意图

一、 分条加工的原理
分条加工流程示意图如下图所示：

由开卷将原料展开并送入圆盘剪分条后再经过收卷机将其重新收卷成卷，通过刀片的旋转可作不定长度之板材剪切。

在分条行业中，刀片的选择、刀片套环的选择、刀片的水平间隙及刀片的重叠量都很重要，关系到剪切成品精度及质量。
二、 刀片的选择

1. 材料选择
在分条机裁剪行业中，通常选用刀片，根据金属元素组成可知：
A. 含Cr的金属制品可以使金属组织细微化，可起到防锈的功能；
B. 含Mo的金属制品可增加金属之强度、硬度，使其具有更高的切削性能；
C. 含钒的金属对于抗冲击及疲劳性有很大的作用；
D. 含碳量高时，能使断面细微化，但其韧性降低，可增加其耐磨耗性；
E. 含硅（Si）可使刀片内部组织更紧密，但会增加其脆性；
F. 锰有脱酸降氧之功能，可具有防锈防腐性，含量在一定范围内可增加其韧性；
G. 磷（P）与氮（N）可增加钢品之耐腐蚀性，但脆性将增大；
H. 镍（Ni）可减少刀刃之热膨系数，降低导磁性，减少高温锈化；
I. 钨（W）可提高淬火温度，得到最佳硬度。
由于刀片与板材之间的对抗剪切及磨耗，刀片会产生金属表面疲劳层，而刀片的选择材料可以尽可能延长其使用寿命，目前常见的刀片材料有：
A. SKD-11（Cr12Mov）、SKD-12（高硬度冷模合金钢）、SLD-11系本系列之最高级数材料
B. SKH-9、SK-51、SK-31、SK-48、SK54等（钼系高速工具钢）
C. SKD-4、SKD-5等（低硬度冷模合金钢）
备刀片材料之金属元素分析及适用板材：
A. SKD-11（Cr12Mov）类：其含碳量在1.4 ~ 1.6之间，含铬量在11.00 ~13.00之间，其中含Mo含V与其它合金比较，具有较高的硬度（其可达硬度范围58°-60°）、韧性及耐磨性，适用于以下板材：
①　冷轧板（SPCC）0.3 ~3.2；
②　表面处理板（电解、镀锌、彩等）0.3 ~3.2；
③　不锈钢（SUS） 0.1~1.0。
B. SKD-4：含镍量高，有较高韧性，适用于剪切较厚之热轧板、高张力板，但耐磨性较差。
C. SKD-5：其介于SKD-4与SKD-11之间，适于中板剪切。
SKD-4
→
不锈钢SUS3.2 ~6.0
HRC53°~55°
热轧板SPHC6.0 ~9.0
高张力板 3.2~6.0（如锰板等）

SKD-5
→
不锈钢SUS2.0 ~3.2
HRC55°~58°
热轧板SPHC2.0 ~4.5
高张力板 2.3~4.5（如锰板等）
D. SKH-51：含钨、钼、钒较高，与SKH-54同系钼系高速工具钢（SKH-9）类，有较高之耐磨性。HRC60°~63°
E. SKH-54：为SKH-9系更高级材料，HRC61°~64°。
SKH-51
→
矽钢片0.1 ~0.65
非铁金属 0.05~2.0

SKH-54
→
矽钢片0.1~0.5
2. 厚度尺寸等选择：根据剪切材料厚度，硬度等做合适选择，一般按如下规律选择（仅供参考）：
A. 厚度：为剪切板厚的3倍以上；
B. 外径大小：为剪切板厚的40倍以上；
C. 刀片伸出量为：板厚的25倍以下；
D. 有键槽刀片，其键槽位必须带R角。
3. 精度要求：视剪切最薄板材及成品精度要求而定，按常规使用剪切刀片要求：平坦度在3/1000以内，厚度在±3/1000以内，同心度在±0.01以内。
另：隔刀套环精度与刀片相同。

三、 刀片排组
1. 按现行的刀片排组方法，通常把隔片组合分成两大类：
A. 下切组合：按行业习惯称其为“公”，其组合方法按所分条规格、板材质地、厚度而定，若以公式形式表示则为：公=分条规格（母）－刀片厚度×2－单边水平间隙×2
B. 分条规格组合：按行业习惯称其为“母”，又称内切组合，其组合方式则以所需分条成品宽度而定，假如分条所需规格为80，其组合长度则排80即可。
例如：分条规格为80，板厚为1.0的普板，则刀片长度为10，水平间隙0.1，母=80mm
公=80－10×2－0.1×2=59.8mm
2. 以上为刀片隔套及刀片排组方法，在分条作业中，如何才能将分剪成品平整地推出内切片刀，则需要有相应的退料装置，按常规退料方式有：A、橡胶圈 B、板条等
A. 橡胶圈退料方法（适用于较厚或宽条成品板材）：
①　我们使用的退料胶圈通常采用耐油耐磨橡胶，如聚胺脂，又称优力胶，化学名称符号表示为“PU”，另一种常用橡胶为丁晴橡树脂，这些材料都具有较高的耐油耐磨、抗腐蚀的功能和较好的形变回复能力，根据其剪切材料的不同，我们在制造该配件时视剪切板材的厚度、质地等作相应的硬度调节处理，一般的硬度范围在HS60~90°。
②　胶圈尺寸的选择：胶圈尺寸通常按刀片的尺寸，刀片隔片的尺寸来决定其内径大小，在剪切不同厚度板材时使用相应外径之退料胶圈，方可确保分条成品的外观平整及表面品质。但考虑到板材厚度的多样性，我们在订制胶圈外径时，通常选择两种外径的退料胶圈：即与刀片外径相同和比刀片外径大1～２mm的退料胶圈，在制造胶圈时，考虑其尺寸的不同，我们可以将其用不同颜色区分开来，如：与刀片一样大选择红色，比刀片略大胶圈选择黑色等，因剪切规格不同，其厚度趋于万能组合。按以上说法，可能有人会问，制定两种外径的胶圈是否可满足所有厚度板材之使用？这里较正确的回答当然是不行和行两结果：“不行”是按绝对的逻辑推算结果来说的，而“行”又是按相对的在实际使用中切实可行的结果来说的，但必须辅以相应的辅件来完成，这里的辅件则指胶圈定位拉簧等。
③　胶圈排组方法：通常采用“母”刀内装较小胶圈，“公”刀内装相对较大胶圈，这样确保分条成品能平整退出，又在公刀刀片下切挤压时确保成品带材无刀片压痕、压印，其方法如下：

B. 板式退料：
我们通常选用的退料木板为质地较硬的电木（酚醛树脂板）、红杂实木等，表面附以防划伤材料，板式退料主要适用于薄板多规格小规格分条或板材厚度及板形较差之成品分条，其排组方法基本同退料胶圈，但圆盘剪须辅有退料木条支承装置。
3. 水平间隙预留及刀片下切量
A. 刀片水平间隙预留大小需确定于板材厚度、质地，按常规方法其数值在板材厚度的6%~12%之间：
普板：如SPCC、SPHC、SECC，间隙参数为8%~10%；
不锈钢：SUS间隙参数为7%~11%；
矽钢片：SI间隙参数为7%~11%；
高碳钢：65Mn、S20C等间隙参数为8%~12%；
非铁金属：AL、Cn、Zn等间隙参数为5%~10%。
以上参数仅供参考，在实际作业中根据实际情况作合适调整。
B.

下切量又称刀片垂直重合量：根据板材厚度而定，一般情况为板厚在4mm以下时为正值，4mm以上时为负值，即材料在4mm以上时，刀片为非重叠状态，一般情况如下表所示：（约为板厚的10%~50%）
在使用过程中，根据实际情况作合适调整。考虑到板材的多样性和特异性，现作如下规律供参考使用：

材料类型
水平间隙
垂直叠合量
①
抗张力强度较高之材料
略加大
略浅
②
韧性材料
略缩小
略深
③
机械钢性较小的
略加大
略浅或不变
④
严格要求剪切加工精度的
略缩小
不变或略浅

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