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[摘 要]周切刀辊是卫生护垫生产流水线重要的部件，其结构、使用材料对产品质量、生产效率、生产成本的影响至关重要。通过对周切刀辊的结构、使用材料进行研究与改进，刀辊的使用寿命得到大幅度提高，制造成本也大幅度降低，保证了卫生护垫的加工质量，提高了生产效率。
[关键词]卫生护垫 周切刀辊 支承刃
中图分类号：TS761.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0149-01
[Abstract]Week knife roller is an important component of sanitary napkin production line， the structure， the use of materials on product quality， production efficiency， production cost is very important. We have researched and improved the structure and material of peripheral cutting roller， a knife roller life has been greatly improved， the manufacturing cost is also greatly reduced， ensure the quality of processing pantyliners， improve production efficiency.
引言
卫生护垫是妇女、婴幼儿、危重病人一次性用品，据《生活用纸》杂志统计资料，近五年来，中国市场年销售额达到了400多亿人民币，由此可见，这是个阳光产业。我国二十世纪八十年代末成功引进国外设备生产卫生护垫，在成套设备中，周切刀辊是最重要的部件。而卫生护垫生产厂家主要以私营企业为主，因私营企业追求利润的最大化及技术力量薄弱等原因，这就决定了他们不会投入大的人力物力去研究周切刀辊。目前国内有几家卫生护垫周切刀辊生产厂家，但大多是仿制国外为主，运行稳定性差、生产效率低。经调查，到目前为止，没有发现国内有研究卫生护垫周切刀辊的机构组织和个人，也就是说，这方面的研究在国内还是一片空白。
1 周切刀辊加工的原理
1.1 周切刀辊的工作原理
卫生护垫的工艺过程是先将各层面料、无纺布及吸湿材料各自切断后进行加热粘合。所述的切断工序，目前市面上均采用圆周上有若干组与卫生护垫形状相同刀刃的周切刀辊来进行切断分离，刀辊下面有一直径相同的光辊相当于“砧板”。刀辊与光辊之间间隙可调，两者旋向相反，卫生护垫材料经过刀辊与光辊之间即被裁断，如图一所示。
2 周切刀辊的研究
2.1 周切刀辊结构的研究
经过研究发现，周切刀辊的运行平稳性、切削效率與刀辊的结构有很大关系。该刀辊改进前结构如图二所示：支承刃沿刀辊外圆周呈一圆圈布置，并在两个相邻的刀刃间隙处断开。支承刃这样的结构设计不合理：一是其在圆周上呈一圆圈布置意味着与其光辊在同一圆圈接触，光辊容易磨损；二是由于支承刃在两个相邻的刀刃间隙处断开，相邻两把刀刃之间有空隙，当刀刃空隙与光辊相对时缺乏支撑，设备常常引起振动，影响了卫生护垫的剪切质量及刀刃寿命；三是刀刃切下卫生护垫后，护垫镶入封闭的刀刃内，随着刀辊旋转到与正下方呈270°夹角时开始落下，由于护垫是靠自身重力及离心力的作用落到输送线上的，这就造成护垫落下的位置不可控与不准确，装配时造成废品率高，有时还需要操作工人来配合，不能实现全自动化生产效率下降。以上这些缺陷成为了行业内难以解决的问题。
2.2 周切刀辊材料的研究
旧刀辊材料采用w18cr4v高速钢。w18cr4v高速钢是传统的冷作模具用钢，价格比较高，每千克为98元，刀辊毛坯重50千克，每个刀辊单材料费就达4900元。w18cr4v高速钢淬火温度高达1260℃，565℃三次回火，在南宁找不到能进行热处理的厂家，每次到外地热处理非常麻烦。为了降低成本，有必要采用新型材料代替w18cr4v高速钢。
3 周切刀辊的改进
3.1 支承刃的改进
支承刃由原来断续的一圆圈改成连续的“S”形，避免了其与光辊在同一圆周接触，同时增大与光辊接触面积，光辊不容易磨损；支承刃呈连续的“S”形克服了刀刃空隙与光辊相对时切裁缺乏支撑引起振动的问题，大大提高刀刃的寿命，每次复磨刀刃可切2000万片以上，旧刀辊仅可以切800万片，比原来的寿命提高了1.5倍。
3.2 送料孔的改进
在每个刀刃里面加钻三排径向送料孔（图三中的φ5孔），同时钻三个轴向孔（图三中的φ9孔）与送料孔相通。刀辊两端面与风管连接，通过负压与正压控制护垫的吸附与脱离，保证护垫落位准确，废品率降为0，还可实现生产过程全自动化，大大提高生产效率。改进后周切刀辊的结构如图三所示。
3.3 材料的改进
查阅相关资料，选7Cr7Mo2V2Si钢代号LD取代w18cr4v高速钢。LD钢是国内研制的新型高强韧特种耐磨冷冲模具钢，淬火温度仅1100℃～1150℃，560℃回火三次空冷。这个淬火温度可以在南宁热处理，另外，LD钢价格为58元/千克，相比用w18cr4v高速钢，刀辊材料费用差不多便宜一半，而且两种材料制造的刀辊使用寿命几乎没有差别。
4 结论
尽管周切刀辊是卫生护垫生产流水线重要的部件，但对周切刀辊研究的报道并不多见。本文的创新点在于：改进了支承刃的结构，提高了切削稳定性及刀刃寿命；增加了送料孔，提高了送料位置的准确性，提高生产效率；用价格相对便宜的LD新型高强韧性高耐磨钢替w18cr4v高速钢，降低材料费用及热处理成本。下一步要对刀刃的角度进行研究，进一步提高刀辊的使用寿命，降低生产成本。
作者简介
龚敏昆（1963—），男，广西陆川人，工学硕士，教师、高级讲师，研究方向：机械电子工程、汽车检测与维修。
[关键词]卫生护垫 周切刀辊 支承刃
中图分类号：TS761.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0149-01
[Abstract]Week knife roller is an important component of sanitary napkin production line， the structure， the use of materials on product quality， production efficiency， production cost is very important. We have researched and improved the structure and material of peripheral cutting roller， a knife roller life has been greatly improved， the manufacturing cost is also greatly reduced， ensure the quality of processing pantyliners， improve production efficiency.
引言
卫生护垫是妇女、婴幼儿、危重病人一次性用品，据《生活用纸》杂志统计资料，近五年来，中国市场年销售额达到了400多亿人民币，由此可见，这是个阳光产业。我国二十世纪八十年代末成功引进国外设备生产卫生护垫，在成套设备中，周切刀辊是最重要的部件。而卫生护垫生产厂家主要以私营企业为主，因私营企业追求利润的最大化及技术力量薄弱等原因，这就决定了他们不会投入大的人力物力去研究周切刀辊。目前国内有几家卫生护垫周切刀辊生产厂家，但大多是仿制国外为主，运行稳定性差、生产效率低。经调查，到目前为止，没有发现国内有研究卫生护垫周切刀辊的机构组织和个人，也就是说，这方面的研究在国内还是一片空白。
1 周切刀辊加工的原理
1.1 周切刀辊的工作原理
卫生护垫的工艺过程是先将各层面料、无纺布及吸湿材料各自切断后进行加热粘合。所述的切断工序，目前市面上均采用圆周上有若干组与卫生护垫形状相同刀刃的周切刀辊来进行切断分离，刀辊下面有一直径相同的光辊相当于“砧板”。刀辊与光辊之间间隙可调，两者旋向相反，卫生护垫材料经过刀辊与光辊之间即被裁断，如图一所示。
2 周切刀辊的研究
2.1 周切刀辊结构的研究
经过研究发现，周切刀辊的运行平稳性、切削效率與刀辊的结构有很大关系。该刀辊改进前结构如图二所示：支承刃沿刀辊外圆周呈一圆圈布置，并在两个相邻的刀刃间隙处断开。支承刃这样的结构设计不合理：一是其在圆周上呈一圆圈布置意味着与其光辊在同一圆圈接触，光辊容易磨损；二是由于支承刃在两个相邻的刀刃间隙处断开，相邻两把刀刃之间有空隙，当刀刃空隙与光辊相对时缺乏支撑，设备常常引起振动，影响了卫生护垫的剪切质量及刀刃寿命；三是刀刃切下卫生护垫后，护垫镶入封闭的刀刃内，随着刀辊旋转到与正下方呈270°夹角时开始落下，由于护垫是靠自身重力及离心力的作用落到输送线上的，这就造成护垫落下的位置不可控与不准确，装配时造成废品率高，有时还需要操作工人来配合，不能实现全自动化生产效率下降。以上这些缺陷成为了行业内难以解决的问题。
2.2 周切刀辊材料的研究
旧刀辊材料采用w18cr4v高速钢。w18cr4v高速钢是传统的冷作模具用钢，价格比较高，每千克为98元，刀辊毛坯重50千克，每个刀辊单材料费就达4900元。w18cr4v高速钢淬火温度高达1260℃，565℃三次回火，在南宁找不到能进行热处理的厂家，每次到外地热处理非常麻烦。为了降低成本，有必要采用新型材料代替w18cr4v高速钢。
3 周切刀辊的改进
3.1 支承刃的改进
支承刃由原来断续的一圆圈改成连续的“S”形，避免了其与光辊在同一圆周接触，同时增大与光辊接触面积，光辊不容易磨损；支承刃呈连续的“S”形克服了刀刃空隙与光辊相对时切裁缺乏支撑引起振动的问题，大大提高刀刃的寿命，每次复磨刀刃可切2000万片以上，旧刀辊仅可以切800万片，比原来的寿命提高了1.5倍。
3.2 送料孔的改进
在每个刀刃里面加钻三排径向送料孔（图三中的φ5孔），同时钻三个轴向孔（图三中的φ9孔）与送料孔相通。刀辊两端面与风管连接，通过负压与正压控制护垫的吸附与脱离，保证护垫落位准确，废品率降为0，还可实现生产过程全自动化，大大提高生产效率。改进后周切刀辊的结构如图三所示。
3.3 材料的改进
查阅相关资料，选7Cr7Mo2V2Si钢代号LD取代w18cr4v高速钢。LD钢是国内研制的新型高强韧特种耐磨冷冲模具钢，淬火温度仅1100℃～1150℃，560℃回火三次空冷。这个淬火温度可以在南宁热处理，另外，LD钢价格为58元/千克，相比用w18cr4v高速钢，刀辊材料费用差不多便宜一半，而且两种材料制造的刀辊使用寿命几乎没有差别。
4 结论
尽管周切刀辊是卫生护垫生产流水线重要的部件，但对周切刀辊研究的报道并不多见。本文的创新点在于：改进了支承刃的结构，提高了切削稳定性及刀刃寿命；增加了送料孔，提高了送料位置的准确性，提高生产效率；用价格相对便宜的LD新型高强韧性高耐磨钢替w18cr4v高速钢，降低材料费用及热处理成本。下一步要对刀刃的角度进行研究，进一步提高刀辊的使用寿命，降低生产成本。
作者简介
龚敏昆（1963—），男，广西陆川人，工学硕士，教师、高级讲师，研究方向：机械电子工程、汽车检测与维修。