不同材料中圓刀模切刀具該如何選擇？

國(guó)內(nèi)圓壓圓模切刀具主要應(yīng)用于煙草、快速食品包裝等行業(yè)，隨著卷煙包裝機(jī)速度的提高，對(duì)模切刀具的精度與壽命要求越來(lái)越高！在圓壓圓模切刀設(shè)計(jì)方面，主要有整體式、鑲塊式以及磁性輥3種，國(guó)內(nèi)主要有整體式和鑲塊式，磁性輥筒在國(guó)外應(yīng)用較多。具體采用何種方式，要根據(jù)做的產(chǎn)品類型、機(jī)器速度、幅面、輥筒的直徑。

對(duì)于模切輥筒，由于刀輥加工精度要求很高，單件模切輥加工的產(chǎn)品尺寸精度要求在0.02mm以內(nèi)，由平面圖形準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為立體加工圖形，在設(shè)備程序的處理方面具有很強(qiáng)的專業(yè)性，需要配備高精度四軸加工中心，專業(yè)的編程軟件以及很好的后處理。

由于刀具加工成型后刀刃寬僅有0.03～0.05mm，模切輥筒的鑲件是鋼性物質(zhì)，粗加工后需要進(jìn)行真空熱處理，如何解決刀具高硬度、高韌性、低變形的矛盾，這關(guān)系到刀具的壽命，刀輥鑲件的熱處理工藝是十分關(guān)鍵的技術(shù)！鑲塊式輥筒，輥體材料一般選用40Cr，調(diào)制處理即可。關(guān)鍵是鑲塊材料，國(guó)內(nèi)大多選用進(jìn)口的粉末鋼，粗加工完成后進(jìn)行真空淬火，硬度可以達(dá)到HRC60以上。整體式小輥筒采用冷作鋼，粗加工后整體進(jìn)行真空淬火，硬度可達(dá)到HRC58以上。

刀具的超硬加工，由于刀輥精度要求很高，所以最后的成型加工都是在熱處理之后，這種超硬加工技術(shù)對(duì)刀具的選擇，加工工藝的選擇都是需要經(jīng)過(guò)不斷探索，要求技術(shù)人員對(duì)刀具和設(shè)備都具有非常高的認(rèn)知度；主要通過(guò)CNC（數(shù)控機(jī)床）加工和EDM（放電）加工兩種方法，CNC加工需要有不同種類刀具，尤其精加工，要根據(jù)設(shè)計(jì)的模切刀角度來(lái)選擇不同的刀具。

模切金卡紙、銀卡紙時(shí)，角度宜為40°～45°，刃寬為0.04mm。覆膜紙要求刀刃一定要鋒利，由于材料表面有一層塑料薄膜難于切斷，刀刃寬度0.03mm，角度宜為35°～40°。模切白底白板紙和灰底白板紙紙時(shí)，因?yàn)榧埖碾s質(zhì)較多和有鈦白粉，要求刀刃要耐磨，刀刃角度50°～55°為宜，刃寬0.05mm。EDM加工要有碳輥，通過(guò)電火花加工機(jī)床放電來(lái)完成刀具的加工，碳輥的直徑要經(jīng)過(guò)一定的公式計(jì)算才能保證刀具刀刃的高度和精度。

一般模切刀材料都采用粉末鋼或者冷作鋼，材料價(jià)格十分昂貴，刀具個(gè)別地方損壞維修不便，需要用相近焊接材料來(lái)補(bǔ)焊進(jìn)行補(bǔ)救。采用鑲塊式就方便許多，損壞時(shí)可以用備件替換；整體式的輥筒只能補(bǔ)焊來(lái)修理。

還有一種模切刀采用剪切式，運(yùn)用剪刀的原理，上下輥筒之間留有間隙，不用直接接觸，這樣可以很好的保護(hù)刀刃，相對(duì)于壓切式輥筒壽命可提高3～5倍左右。間隙的大小要根據(jù)所模切的材料決定，但是這種形式對(duì)于厚度小于0.18mm的薄紙是不適用的，而對(duì)于壓切式難切的覆膜紙來(lái)說(shuō)剪切式更合適。設(shè)計(jì)剪切刀具時(shí)，紙張的走紙方向?qū)υO(shè)計(jì)刀具很重要，如果方向相反的話，會(huì)帶來(lái)出紙問(wèn)題。

模切輥的清廢裝置采用清廢釘?shù)姆椒?，清廢釘裝在下輥上，通過(guò)清廢梳將廢邊鏟下來(lái)，裝在廢料箱中運(yùn)走。清廢梳材料選用銅，頂端槽開口大小由清廢釘頭部的直徑?jīng)Q定，一般比清廢釘直徑大0.05～0.1mm。清廢梳裝配時(shí)與模切下輥也要留有一定間隙，靠輥筒的一面需要鍍鉻處理防止磨損。筆者認(rèn)為針對(duì)不同紙張，由于材料及厚度不同，清廢針頭部也可以做成倒鉤形狀，這樣更利于鉤住紙張。示意圖如下：