摘 要：切片機(jī)是將打葉復(fù)烤后的煙包分切成煙塊，以滿(mǎn)足后道工序的加工工藝要求。生產(chǎn)中片煙分切時(shí)煙塊的尺寸、重量、煙塊與煙塊之間是否粘連，都直接影響片煙松散回潮的效果和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，而切刀裝置是該生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵裝置。

關(guān)鍵詞：切刀;薄片

HAUNI公司TSV-AM型立式切片機(jī)可以將拆除外包裝的煙包（不包括再造煙葉）分切成厚度大致相等的若干煙塊，并有序地鋪設(shè)到出口輸送帶上，為后續(xù)松散回潮做準(zhǔn)備，能夠滿(mǎn)足8000kg/h的流水線(xiàn)的要求。

一、存在的問(wèn)題及原因分析

（一）人工拆分薄片費(fèi)時(shí)費(fèi)力且拆分過(guò)程中存在安全隱患，拆分過(guò)程中，人需要攀爬到輸送帶上，存在摔傷的安全隱患。人工在線(xiàn)上拆分薄片，身上等物品容易掉落到物料中，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)將會(huì)造成雜物污染。

（二）切薄片時(shí)電機(jī)頻繁跳閘，煙草薄片又稱(chēng)重組煙葉、均質(zhì)煙葉。主要由碎梗、碎簽、碎片和一些下腳料，甚至相當(dāng)數(shù)量的煙灰成分，通過(guò)加人一定比例的纖維按造紙?jiān)砑庸ざ傻摹?/p>

通過(guò)分析該設(shè)備無(wú)法有效裁切薄片的原因有：①設(shè)備老舊，裁切能力有限，目前車(chē)間采用的是HAUNI公司生產(chǎn)的TSV-AM型切片機(jī)，制造年份為2002年。②薄片的耐機(jī)械加工性比煙葉更強(qiáng)，在被切割時(shí)的阻力更大，當(dāng)前切片機(jī)的裁切能力無(wú)法滿(mǎn)足100%切薄片的需求，該設(shè)備可以裁切切非薄片煙包，而裁切薄片時(shí)卻容易產(chǎn)生切刀電機(jī)跳閘。

針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備存在的不足，對(duì)能否設(shè)計(jì)一種新的切刀裝置既能裁切煙葉煙包又能裁切薄片展開(kāi)探討。新的切刀裝置主要可從兩方面進(jìn)行研制，一是擁有更大的沖裁力，二是裁切相同物料時(shí)所需的沖裁力更小。

二、改進(jìn)方案

查閱相關(guān)資料，在《波浪形刃口在中厚板沖裁中的應(yīng)用》[1]中提到該模具采用了波浪形刃口，其沖裁力可節(jié)省了60%。針對(duì)上述問(wèn)題設(shè)計(jì)一把波浪形刃口的切刀進(jìn)行改進(jìn)。

下面進(jìn)行1、切刀刃口半徑的尺寸確定，根據(jù)理論分析，弧度越大越省力，為使刀具不易變形，根據(jù)《刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》刃口最大位移控制在0～3.5e-001mm，根據(jù)SolidWorks軟件仿真（刃口受力分析位移圖）當(dāng)刃口半徑R=260時(shí)最大位移量為：0.4534mm，當(dāng)刃口半徑R=288時(shí)最大位移量為：0.3023mm，當(dāng)刃口半徑R=316時(shí)最大位移量為：0.2116mm，故確定刃口半徑R=288。

2、切刀材料選擇，依據(jù)1、硬度>HRC62，2、耐磨性好3、屈服強(qiáng)度>500MPa4、經(jīng)濟(jì)成本<50元/kg，選擇Crl2MoV合金鋼：淬火后硬度為HRC 61～65，具有良好的耐磨性，屈服強(qiáng)度600MPa，經(jīng)濟(jì)成本40元/kg。

3、切刀尺寸確定，由于切刀的長(zhǎng)度及寬度對(duì)裁切力影響不大，故采用原切刀長(zhǎng)度和寬度，即長(zhǎng)度為1100mm，寬度為200mm;刀片的厚度應(yīng)在保障切刀有足夠剛度的情況下，盡量小，減小下切時(shí)對(duì)煙包的擠壓，節(jié)省裁切力。根據(jù)《刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知刀具的最小厚度計(jì)算如下：

條件屈服強(qiáng)度：ReH=P/S;

P=qS=F;

S=δL;

P----試件永久變形為0.2%的裁荷/N，

S----試件截面積/mm2

q----均布截荷/MPa

F----切斷物料所需的裁切力/N

δ----切刀最小厚度

L-----切刀長(zhǎng)度

根據(jù)設(shè)計(jì)切刀長(zhǎng)度L=1.1m;

根據(jù)所選切刀材料查詢(xún)手冊(cè)可知ReH=600MPa，

根據(jù)原電機(jī)功率及轉(zhuǎn)速估算裁切力F=5000KN。

綜上：刀片最小厚度

由于在采用理論計(jì)算刀片厚度時(shí)并沒(méi)有考慮刀片形狀的約束條件，在綜合考慮這些條件后，對(duì)刀片厚度進(jìn)行修正為10mm。

綜上分析繪制切刀圖紙并制造安裝使用。

三、改進(jìn)效果

新切刀應(yīng)用后，降低了切片時(shí)所需的沖裁力，提升了切片效率，降低了操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了操作人員安全風(fēng)險(xiǎn)，降低了雜物污染風(fēng)險(xiǎn);切片機(jī)電機(jī)跳閘現(xiàn)象未在發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘永紀(jì)，韓世洪.波浪形刃口在中厚板沖裁中的應(yīng)用[J].模具制造，2014，（9）.

作者簡(jiǎn)介：

許國(guó)楷（1986-），男，漢，福建省廈門(mén)市，助理工程師，本科，研究方向：機(jī)械自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)備維修與保養(yǎng)。