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刀模钢对冲切的影响
2006年6月26日 17:59  来源:世界鞋业
    冲切的主要目标是质量、经济和产量。无论模具的形状多精确,或结构强度多好,关键还在于所取的刀模钢片材(RDS)质量。因此,选择正确的模具钢型材及具体应用的尺寸无不关键。 
         
    最佳冲切指南 
         
    高强度抗变形与良好弯曲性相结合:模具厂家所寻求的RDS机械性能恰好与模具用户相反,制模厂要求强弯折性的钢材,而用户要求抗变形。两项需求虽然不可能同时得到完全满足,但钢材的显微结构可为两者优化。 
         
    横断面包括3个区域(图1),每个区域含有特定的显微结构来实现特定的任务: 
         
    介质强度为均匀精致的粒状贝菌体结构;紧挨表层下的软铁素体区域提供弯折性但又兼顾抗变形;切割边缘异常坚硬的马氏体区确保工装使用寿命。 

    也可使用改良的结构强度生产钢材,为高切割压力或大型模具增加防变形功能。 
         
    高质量的RDS具有某一硬度规格(钢体和边缘)和可保证的弯折性(角度和半径),通常标准是:钢体硬度38HRC,边缘硬度50HRC,可保证的角度为60度(内封角厚度为2mm),可保证的弯折半径为1mm。 
         
    选择合适型材 
         
    冲切是轻工业中运用最广泛的成形方法。为适应不同切割物质的具体需要,不同型材、尺度、边棱几何形状的所有类别,从通用的标准型材到为特殊需要而改装的型材应有尽有。切割原料有锯齿的型材和鞋帮部分裁切边棱的嵌芯辫带钢材就是很好的证明。 
         
    RDS型材和最初尺度的具体选择要视切割的不同材料而定。同时还要考虑以下条件:模子大小、复杂程度、切割数量、预期压力及材料需要切成的形状,单层还是多层等。但是,定制系列模具时,RDS的型材、尺寸应该有明确的规定。换句话说,要标明作切割的材料,具体选择要视制模厂而定。 

    RDS存在不同的型材(图2),从通用的标准型材到为特殊需要而改装的型材。 
         
    BE单层切割(皮革);BD单层切割,双缘切割左手或右手边的部分只有一个模具;纵切剪机的AE对称型材;对称双缘钢材; TE-g多层切割(纤维织物、毛、线、人造革等);SE-g坚硬材料的切割(鞋垫);ATE切割多层的重型纺织原料;BEN有螺纹的模具。 
         
    双缘钢材(BD)的用途在于减少特制鞋对模具的需求。对称而有完全相同的部分可用双缘钢板制成的单缘硬冲切割而成。 
         
    然而,在这种情况下具体的切割边缘承受冲床所产生的压力,所以必须采取特殊的保护措施,避免边缘在操作和储存时受到损坏。如果一条边已经受到损坏,则需要更高的压强挖去损坏的材料。这样就增加了边缘在和与开关的薄板顶部连接时的负荷,而这样,又会造成不断增加压力,导致两缘过早磨损的恶性循环。 
         
    必须避免在双缘钢材BD中使用超额的压力来达到最佳性能,充分发挥完全节约的优势。 
         
    选配冲切材料 
         
    面革-天然的鞋面皮革要切成单层,因此BE或BD的型材是这种情况下最经济的切割方式。 
         
    鞋内底、主跟和加固件-坚硬材料如仿皮革纸板或纤维板最好使用SE-g/SE-w型材刀具切割。这种型材里层很小的斜面可减少模具的内部压力,并使模具便于清洗。 
         
    纺织品-机纺或非纺的纺织品通常进行多层切割。建议使用TE-g型材,因为这种型材便于以更小的压力穿透堆叠的物质。带锯齿的钢板如TES-G更大程度地减小了压力,被用于难于切割的纤维织物和堆叠很厚的多层材料,以避免发生“根切”。 
         
    后部清洁模具-鞋底皮革,厚度较大的人造革板和塑料薄层需要较高的切割压力和有螺纹状性能的模具。BE-N型材(图3)提供轻质钢板或传统的重型锻造钢板。 
         
    型材影响冲切质量 
         
    在图4中可以看到型材在一些典型条件下对切割质量的影响: 
         
    a.用BE型型材切割皮革。体系准确,切割效果良好。 
         
    b.用BE型型材切割双层坚硬的人造革板。随后薄板被挤压过度,造成模具内部压力,把钢板推向外侧。切割部分变僵硬,不同的层面之间存在“切割过度”的大小差异,模具会发生变形。 
        
    c. 同一体系使用SE-g型材,这种型材内层的小斜面可以通过纸板箱的各层直接切割,便于模具的清洗。 
         
    d.堆叠的织物用RDS的BE模式切割。 
         
    e. TE-g也可用于完成同样的任务。这种型材内层斜面较大,便于中和外层斜面造成的压力。这就保证了多层堆叠情况下的直接切割,而又不会发生d中所示的‘根切’结果。 
         
    选择正确尺寸 
         
    为了避免频率的需要改变切割压力防护距离,RDS的高度通常视工厂的具体情况而定。32mm厚的钢板有更强的稳定性,但通常使用19mm的就已经足够。并且19mm的模具操作轻松,节省空间,价格经济。 
         
    切割堆叠很厚的多层材料时,必须使用32mm甚至50mm的钢板,因为模具中的空间必须同时容纳压缩的叠层和脱模的橡胶。在给三棱型零件切毛边时,也可使用纵深的模具钢。 
         
    RDS的厚度也影响了模具的稳定性,但无须改变压力防护距离。它对弯曲性能也有影响,因此要有两毫米的厚度来兼顾稳定性和弯曲性(或弹性)。2.5毫米的厚度可用来增加大面积模具的稳定性或在所需压力更大时使用。但是,小的弯折范围,小的角度弯管和复杂的形状在这种情况下很难达到操作要求。 
         
    虽小但至关重要 
         
    人们想当然的以为,冲床工具就只是一些刀具,它们在截面的上部打出装潢或其它用途的孔,因棱的折断或磨光而被换下。其实它们的种类各式各样,而它们的加工也非常专业,这样的事实往往被人们忽略。 
       
    这类产业的龙头企业之一是瑞典一家名为 Gerdins AB的家族公司,创建于50多年以前,最初生产的是销往当地鞋厂的锻造钢型切模。1959年,Sandvik引进了带钢切割器,这项革命性的新科技在该公司投入使用。冲床工具从德国进口,直到1965年,公司的创建者Yngve Gerdin决定自己生产冲床。此公司现有超过2500种的不同图样和模型,每月生产上百万的冲床机器和打孔机,产品出口全世界的各种工业。 
         
    鞋类制造业需要可以进行皮革纤维或橡胶裁切的冲床工具。因为这些材料类型多样,设计这些管材时需要进行仔细考虑。为保证切割机紧密配合,并保持切边的准确,钢材的精密性和质量不用说都要有很高的要求。 
         
    切下碎片的排除也同等重要。如果碎片不能顺利转移,材料在管材内部的堆积会造成压力增大以至胀裂管道。这将会造成上层的毁坏,直到查出错误,又将停止生产,换新的管材。因此冲床机器内层制成不同的型材来配合各种切模的材料。 
         
    皮革的穿孔器也根据不同需要做出了多种切边类型。 
         
    值得提醒的是,下次如果再买切割器,要花时间考虑一下需要的管材和打孔器类型,确保选择了正确的类型。
 
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