浅谈分切不同材质的材料刀具的选材及相关数据

王彦斌 冯志全

摘 要：研究了部分模具钢、高工钢的成分特点；分切不同材质材料合理选择刀片的材料、规格尺寸及托料方法；分析了分条中经常出现的问题及解决方法。

关键词：金属元素；刀片选择；托料方式；分切缺陷；解決方法

随着分条市场的不断发展，新型材料不断出现，面对不同材质的材料分切，我们积极探索，及时掌握各大钢厂信息。目前，我单位的产品制造精度在国内处于领先地位，只是在对待分切不同材质的材料，淬火硬度较难掌握，分切不同材质的带料需不同材质的刀具和硬度，我们积极探索，主动出击，及时与用户沟通，进行分切试验，积累经验。

1 刀片选择

（1）材料选择。在分条机分切行业中，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，可起到防锈的作用；

B.含Mo的金属制品可增加金属的强度、硬度，使其具有更高的切削性能；

C.含V的金属对于抗冲击及疲劳性有很大的作用；

D.含C量高时，能使断面细微化，但其韧性降低，可增加其耐磨损性；

E.含Si可使刀片内部组织更紧密，但会增加其脆性；

F.Mn有脱酸降氧功能，可具有防腐仿锈性，含量在一定范围内可增加韧性；

G.P和N可增加耐腐蚀性，大脆性增大；

H.W可提高淬火硬度。

由于刀片与板材之间的对抗剪切及磨损，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，目前常用的刀片材料有：

A.Cr12MoV 适用于冷轧板0.3～2，铜带0.05～2；不锈钢0.1～0.6；

B.W18Cr4 适用于不锈钢0.1～0.6；矽钢带0.1～0.5；

C.7Cr7Mo3V2Si 适用于不锈钢0.6～3。

（2）厚度尺寸选择。根据剪切材料厚度、强度等做合适选择，一般将按如下规律选择（仅 供参考）：

A.厚度：为剪切板厚的5倍以上；

B.外径大小：为剪切板厚的100倍以上；

C.刀片伸出量：板厚的30倍以下。

（3）精度要求。一般以分切最薄板材及成品精度要求而定，按常规使用圆盘刀要求：平面度±0.003，厚薄精度±0003，精度等级和刀具的外形尺寸有关。

2 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。

（2）托（退）料方式：A.橡胶圈托（退）料：适用于较厚或宽条成品板材。常采用耐油耐磨橡胶，如聚氨酯橡胶、丁晴树脂橡胶等。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，其硬度范围一般在（邵氏硬度）HS 6590°之间。B.板式托（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，但圆盘剪须辅有退料木条支承装置。常选用质地较硬的电木（酚醛树脂板）、红杂实木等，并且表面应附以防划伤材料。

3 分条作业中常见异常现象

3.1 成品卷不良（外形）

A.塌卷：由于张力不足或在运输过程中钢卷呈现椭圆形。解决方法：适当加大张力。

B.错层：原因分析（1）张力不良所致，解决方法提高起始张力，在收卷过程中逐渐降低卷曲张力。（2）张力不匀或钢带插入卷筒钳口时位置出现偏差，在收料时自纠偏所致，解决方法钢带插入卷同时注意位置，调整张力机构做到一致。（3）分料隔片宽度预留空间过大，收卷中带材左右偏移所致，解决方法尽量减小分隔片预留空间。（4）因停机产生。当停机时，守军预张力之间的对抗张力消失，再次启动时，发生偏移出现明显阶梯，解决方法再次启动时人工压紧及尽量靠紧原分切带。

3.2 成品表面不良

A.侧弯，又称镰刀弯，是经过裁剪之后的钢带产生横向弯曲，其原因很多钟。如：原材料在分切时内应力引起的侧弯；刀片间隙不均引起的侧弯；毛边不均匀所致侧弯；张力站压力不均出现的侧弯（多见于较宽材料）等。

解决方法；原材料薄厚尽量做到一致，避免两侧由于分切产生的内应力差别过大，调整分切间隙，减小刀片与刀轴的间隙，采取加间隙垫，尽量保证公刀在母刀中间，减小两侧间隙误差，张力站压力调整均匀，主要观察分料隔片不能错位严重。

B.边缘浪边及裙带边：钢带边缘因拉伸变形所致的边缘呈波浪起伏样，称其为浪边或裙带边。产生原因分析如下；原材料所致，修边时未将原波浪边完全去除；导料机构中心线与两刀片叠合线不一致；刀片刃口不锋利出现小豁口所致；导向轮严重磨损，致使带材两面所受张力出现偏差所致；托料机构高度不合适，低于分切材料底边；

C.未剪断：指材料通过圆盘剪时出现全部或部分不能分剪开来的现象。原因分析：吃刀深度不够，刀片选择材质不合适；托料零件过软；刀轴不平行；刀轴刚度不够变形；间隙过大。

D.尺寸宽度不均：指剪切制品出现宽度时大时小的异常现象。原因分析：组装刀组时预紧力不够；刀片、刀垫及分隔片尺寸一致性差累积误差较大造成；刀片厚薄小刚度不够，在分切时刀片变形；原材料弯曲，中心有皱褶。

E.刀痕：是指在退料胶圈、托料条与刀片之间形成对抗挤压，刀边压伤板材表面而形成的压伤痕迹，其形状有连续性与断续性。原因分析：母刀胶圈外圆过大、托料条与公刀靠得太紧；刀片、刀垫、胶垫同心度差；刀轴刚度差产生弯曲；刀片、刀垫与刀轴间隙过大上下跳动；新修刀片刃口较锋利；刀片外圆大小不一。

4 结论

以上该述分条作业中所出现的异常现象，其产生的原因很多也很复杂，如在生产过程中出现时，应根据所出现的不同情况，做出相应的判断，再逐步进行查找原因和排除，从而达到分切出较为满意的产品。

参考文献：

[1]徐进.陈再枝等模具材料应用手册.北京：机械工业出版社，2001.7 ISBN7111091035.

[2]李志城，朱中平.薛剑峰等世界金属材料实用手册.北京：中国物资出版社，ISBN 7504710938/TG·0026.

[3]吕百龄，刘登祥.北京橡胶工业研究设计院组织编写，实用橡胶手册.北京：化学工业出版社，ISNB 750252990X/TQ·1308.