陳峰，趙杰(杭州朝陽橡膠有限公司，浙江 杭州 310018)

斜裁機主要用來生產(chǎn)輪胎中的帶束層，帶束層在輪胎中的主要作用是使輪胎牢固地固定在輪輞上，保證汽車的正常行駛。主要生產(chǎn)不同角度（15°～70°）鋼包、1#料、2#料、3#料、4#料等。帶束層質(zhì)量對輪胎的質(zhì)量和使用壽命具有重要影響。如圖1為斜裁機生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)圖。

圖1 斜裁機生產(chǎn)線俯視圖

1 裁刀機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點

1.1 結(jié)構(gòu)組成

裁刀機構(gòu)如圖2所示，由機架、上裁刀座、下刀座、壓料機構(gòu)、液壓系統(tǒng)及交流伺服傳動機構(gòu)等組成。壓料機構(gòu)是通過氣缸帶動直線導軌上下移動壓板對鋼絲簾布進行固定。活動刀架用于將鋼絲簾布裁成帶束層，采用機械傳動，帶動C型連桿，驅(qū)動上刀架作直線往復運動。液壓離合器控制刀架起落和停止。

（1）裁斷平臺：平臺為耐磨材料，并安裝了許多有利于簾布移動的小滾珠。

（2）上刀架：在 C 形連桿的帶動下上下運動，帶動裁刀剪切簾布。

（3）簾布壓緊裝置：在裁斷之前壓緊簾布，防止在裁斷期間和磁鐵橫梁向后運動時帶動簾布移動。

圖2 裁刀機構(gòu)圖

（4）上刀：相對下刀快速移動，將簾布裁斷。

（5）控制防黏鋼絲的氣缸：遞布前，氣缸向上運動，帶動防黏鋼絲將簾布向上舉起，防止簾布黏貼在下刀上的情況下遞布，造成堆料。

（6）螺栓：用于調(diào)整上、下刀的水平間隙。

（7）裁斷運輸帶：用于將簾布條運出裁斷裝置。該運輸帶可以在垂直方向傾斜和水平方向上移動。在運輸帶的極限位置由傳感器進行檢測。在裁剪前運輸帶在垂直位置上在上位，水平方向上靠近裁刀。在裁剪過程中裁斷運輸帶以出料端的旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)一定的角度，以防止裁刀向下時碰撞運輸帶。裁剪完成后運輸帶同上刀片一同抬起，然后向后離開裁刀一段距離，以防止簾布條在運動過程中與未裁切的簾布斷面發(fā)生黏連。然后旋轉(zhuǎn)，將簾布運出裁斷裝置。

（8） C形連桿：將主軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變成上刀的上下運動。

（9）活動刀架：上刀安裝在此件上，螺栓帶動此件調(diào)整上、下刀的水平間隙。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)和特性

鋼絲簾布最大寬度 1 000 mm

鋼絲簾布最小寬度 600 mm

鋼絲簾布最大卷徑 Φ1 200 mm

導開墊布最大卷徑 Φ560 mm

裁切角度 15°～70°

定長輸送次數(shù) 12次/min

拼接接頭寬度 500～1 200 mm

拼接接頭次數(shù) 10次/min

鋼絲簾布鋼絲最大直徑 2.5 mm

鋼絲簾布厚度 0.8～3.5 mm

裁刀使用壽命 25萬～35萬次/每刃

貼膠及包邊膠最大卷徑 Φ600 mm

卷取墊布最大直徑 Φ550 mm

斜布可在 15°～70°之間調(diào)節(jié)

卷布速度可無級調(diào)節(jié)速或點動操作，操作方便配有碼表，可控制布卷長度。

2 裁刀結(jié)構(gòu)圖

裁刀結(jié)構(gòu)如圖3所示，裁刀材料選用優(yōu)質(zhì)合金鋼、粉末冶金DPM鋼材，硬質(zhì)合金、高合金工具鋼及陶瓷等材料。

圖3 裁刀結(jié)構(gòu)圖

2.1 加工裁刀的主要技術(shù)要求

（1）裁刀材料選用優(yōu)質(zhì)合金鋼、粉末冶金DPM鋼材、硬質(zhì)合金、高合金工具鋼及陶瓷等材料。

（2）淬火硬度HRC67～68。

（3）兩片刀刃（30）的等厚允差0.01 mm。

（4）兩片刀刃（80）的等厚允差0.01 mm。

（5）膠片內(nèi)有鋼絲需要進行退磁處理。

（6）尺寸80的兩端面需要進行等離子特氟龍噴涂處理，厚度為0.2～0.3 mm。

（7）裁刀螺栓孔的角度必須保證為90°。

（8）每個刀刃可以裁切25萬～35萬刀左右。

2.2 裁刀研磨要求

（1）如圖4所示，只有垂直面“a”可以研磨。

（2）裁刀的上下面均有等離子體涂層，是不可以研磨的。

（3）一把裁刀經(jīng)過幾次研磨后，裁刀的平直段和刀刃之間的差值將會小于1.9 mm，而新刀的差值為2.5 mm，所以此時該平直段“b”需要研磨。

（4）研磨裁刀的平直段時應(yīng)該注意保持30°角度不變，使差值重新回到2～2.5 mm。

圖4 裁刀研磨示意圖

（5）磨刀時應(yīng)有足夠的冷卻水，磨刀時磨刀盤上不應(yīng)該出現(xiàn)臟污現(xiàn)象，也不應(yīng)有加熱過的痕跡，否則會造成刀面變軟，并使刀面出現(xiàn)應(yīng)力，造成刀刃不平。

（6）研磨裁刀時不允許出現(xiàn)接刀現(xiàn)象，必須保證一次性研磨到位。

（7）磨刀石的最高溫度不應(yīng)超過40℃。

（8）推薦研磨裁刀的磨刀輪位帶有陶瓷護套的磨刀盤，中間芯材的尺寸為30～36 mm，硬度不應(yīng)太大。

2.3 裁刀更換過程及要求

（1）更換裁刀前的準備工具

內(nèi)六角一套，快速脫落棘輪扳手一把，24 mm的呆扳手2把，內(nèi)六角扳手一套，鑿子一把，4磅榔頭一把，65 mm和70 mm 的呆扳手各一把，19# T 型加長內(nèi)六角一把，塞尺（0.02～0.1）一套，上下裁刀扣板一套，手電筒一把，刀架小車一輛等。

（2）更換裁刀前設(shè)備狀態(tài)和注意事項

a.裁刀更換是多人配合完成的工作，由于人員多，技能水平不一，需要在設(shè)備相對安全的情況下相互配合完成這項工作。

b.裁刀更換前設(shè)備所有操作控制盒狀態(tài)必須在手動狀態(tài)。

c.更換裁刀前必須保證鋼絲簾布大線收回，避免在維修過程中造成簾布表面有雜質(zhì)，造成不必要的浪費。

d.在大線收回后，手動把裁刀角度達到 45°以上（為下一步拆卸裁刀，調(diào)刀做準備） 。

e.觀察裁刀的上刀是不是在最高點（如果不是手動打到最高點），也可以看一下設(shè)備主傳動軸旁邊的感應(yīng)開關(guān)是不是處于常亮狀態(tài)。

f.做完以上工作后，在設(shè)備操作電腦上掛上檢修牌（防止在調(diào)刀過程中有人去亂動操作箱，造成不必要的事故發(fā)生）。

g.在設(shè)備工作區(qū)域鋪一層塑料紙或其他東西避免污損設(shè)備

h.更換裁刀前在電腦控制面板上掛維修警示牌。

i.在拆裁刀前，將裁刀剎車剎死，裝刀完畢后再將剎車松開。

j.在拆裁刀前，在裁刀中間處橫放一根100 mm×100 mm×500 mm左右的木頭，以免裁刀下降傷人。

k.在拆裁刀前，在上下裁刀上安裝裁刀扣板。

l.在抬裁刀時應(yīng)戴手套，以免劃傷手，配合要密切，裁刀應(yīng)水平出來。

m.在放裁刀時應(yīng)將裁刀豎放，放下時應(yīng)相互照應(yīng)，以免壓腳或手。

n.調(diào)整裁刀間隙時，上下人員要配合密切、相互照應(yīng)，調(diào)整吊緊和頂緊螺栓時，應(yīng)將翹棍角度放于45°～60°之間。

o.調(diào)整完后，在抬頭時小心將頭撞在裁刀框架橫梁上。

p.在扳裁刀進出螺栓時兩人應(yīng)配合密切，以免脫手傷人。

q.在調(diào)整裁刀時，不要將手放在裁刀轉(zhuǎn)臂上，以免傷手。

（3）裁刀更換過程

更換裁刀需要多人協(xié)作，這時要分工明確或者有現(xiàn)場指揮人員統(tǒng)一安排，防止更換人員盲目的工作或不知做什么好。更換裁刀人員一般為4～5人最佳！

a.首先把電腦控制面板和裁刀點動按鈕打為維修狀態(tài)，然后將設(shè)備后面的安全防護門網(wǎng)拆卸，完成后把第一傳送帶左右擺動的氣缸桿拆卸，前后各有一個氣缸。

b.將裁刀剎車剎死，把傳送帶手動推到最外面，為一會下刀拆卸鋪墊。完成后，把上刀旁邊的壓料毛刷裝置拆卸便于以后拆刀、調(diào)刀，然后把下裁刀螺栓上面的塑料板拆除，最后在裁刀中間處橫放一根100 mm×100 mm×500 mm左右的木頭。

c.以上工作完成后先拆上刀，從刀的兩端同時松螺絲（用 10#內(nèi)六角）這樣便于卸掉在長時間工作中刀的形變力，延長刀的使用壽命。松開所有的螺絲后，兩端和中間各取一個螺絲，把裁刀扣板裝上，然后把其余的螺絲都卸掉，一人從東向西或從西向東把裁刀推出， 推出1/3后其余人員到裁刀后面協(xié)助抬刀（至少兩人），共同把裁刀放到刀架小車上； 拆卸下刀如同上刀。

d.清理裁刀和裁刀座上的雜物，用煤油清洗干凈后用棉紗擦干，找好要更換的刀刃（刀刃上不要有斑點、銹跡、缺口） ，開始安裝。先裝下刀再裝上刀，上螺絲時注意與卸螺絲時相反，要從中間往兩邊緊，防止刀與刀座之間有間隙，不易調(diào)刀。上刀的螺絲最好是更換新螺絲，以前的螺絲在裁刀上萬次的裁切過程中會出現(xiàn)裂痕容易斷裂，為了設(shè)備更好的使用，建議螺絲全部使用新螺絲。新螺絲使用時表面抹少許的黃油， 防止在以后的使用過程中，螺絲表面生銹造成以后更換裁刀時螺絲難以卸下。

e.裁刀安裝完成后再次清理裁刀上面在安裝過程中沾上的雜物。完成這項工作后，用 24#呆扳手把第一傳送帶正上方平面上的幾個固定整體調(diào)刀用的內(nèi)六角螺絲松開（松開不是卸下來，稍微的把螺絲松開一點即可）， 然后用65#叉扳手把整體調(diào)刀的大螺絲的備母松開，松開備母后調(diào)正大螺母， 如圖5所示向前向后表示裁刀整體調(diào)整的方向， 這時候我們要向后調(diào)， 是整體刀座向后移動 0.2～0.5 mm 或者更多的距離，防止一會裁刀下落時碰到，造成刀體損傷。如圖5所示。

圖5 裁刀底板進出調(diào)節(jié)螺栓

f.用檢修控制器控制上刀緩慢的下落（按點動的時候，要點觸式不要按著不放，還要同時把主軸的剎車釋放一點），緩慢的下落在上刀與下刀快接觸時，觀察是不是能碰到，是不是還需要向后移動整體刀架？如果不需要就再緩慢下落，并用塞尺測量兩刀之間的間隙。

g.把兩刀的間隙測出來，可以取 5～10點記錄，并按這些數(shù)中最小的數(shù)，把其余的幾個點的間隙都調(diào)到最小位置 [例如去了5個數(shù)：0.25 mm，0.18 mm，0.25 mm，0.20 mm，0.30 mm，這時我們要都把間隙調(diào)到 0.18 mm(注：裁刀最前和最后面50 mm左右為裁刀讓刀距離，所以需要根據(jù)不同機臺、簾布調(diào)整不同尺寸，參考數(shù)據(jù)大約為在0.18 mm的基礎(chǔ)上再增加0.15～0.25 mm左右)] 。因為上下裁刀之間的間隙為弧線形，所以周邊間隙需要依次微調(diào)到 0.195 、0.19、0.185 mm左右。 調(diào)整間隙的時候就要我們調(diào)整螺絲，用加長的 T 型 19#六角進行局部微調(diào)。 完成后最后通過整體調(diào)整的螺絲往前整體移動，調(diào)到 0.02 mm（此數(shù)為塞尺數(shù)據(jù)，后面的數(shù)都為塞尺數(shù)據(jù)，最終裁刀中間0.02 mm的間隙是標準間隙）間隙后把傳送帶正上方固定整體調(diào)刀座的螺絲緊住，然后用加長的T型 19#六角把上刀后面“拉螺絲”、 “頂螺絲”手動備?。ú灰眉恿U）， 完成后把整體調(diào)整大螺絲的螺母鎖緊。

h.以上工作完成后可以試裁一下（試裁是通過檢修控制器做裁刀單周循環(huán)來完成），可以裁鋼絲簾布上的塑料紙或者報紙，看看是否都裁斷，沒有裁斷的地方再一次進行局部微調(diào)，然后試裁鋼絲簾布，觀察裁下來鋼絲簾布邊，是不是整齊無毛刺。確認合格后，把裁刀前方的壓料毛刷、下裁刀螺栓壓板、1#帶進出氣缸等安裝好，清理機臺和地面上的衛(wèi)生，把檢修控制器拔掉并安裝好安全防護網(wǎng)，再次查看裁刀下面是不是有雜物或者遺留工具等，然后摘掉掛在主操作箱上的檢修牌，標志著此次換刀完成。換刀過程需要 4人以上長達 4～6 h協(xié)作完成，另外，裁刀更換完成后千萬不要忘記把裁刀剎車氣壓放完。

2.4 效益分析與結(jié)論

進口裁刀每片價格為13萬元，使用刀數(shù)為30萬刀/刃，采用上面的加工要求進行國產(chǎn)化，每片價格為9萬元，使用刀數(shù)為37萬刀/刃，按照研磨要求的刀具與新刀一樣，制品質(zhì)量也得到了提升。制品質(zhì)量從之前合格率95%提升到98%，產(chǎn)能從220刀/h提升到250刀/h，裁刀使用時間從30天提升到38天，設(shè)備故障率從10 h/月降低到5 h/月，為公司創(chuàng)造了較高的效益。