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在生产操作中,防护用纺织品可避免人体受到伤害,因而对其防切割能力进行评价十分重要。刀片的性能是评价防护用纺织品防护能力的重要保证,对其锋利性能及锋利性能的一致性有很高的要求。论文以芳纶织物防切割性能检测刀片为研究对象,对刀片的锋利性能进行了分析,并研究了刀片几何参数、材质以及刃磨工艺对刀片锋利性能的影响,进一步研究了刀片的锋利性能与防护用纺织品断面形貌之间的关系。在此基础上,确定了刀片的最佳几何参数、材料与刃磨工艺。 根据防护用纺织品防切割能力实际检测过程中刀片的运动方式,设计了一种可用于检测刀片锋利性能的装置,测量结果表明具有很好的重复性。通过建立刀片切割硅橡胶条的数学模型,对刀片的锋利性能进行了分析。结果表明,刀片的锋利性能主要取决于刀片刃口半径的大小。刀片锋利性能与其刃口半径之间存在着线性关系,随刀片刃口半径的增大,刀片的锋利度线性下降。 采用YG10硬质合金、W9Mo3Cr4V高速钢和6Cr13、3Cr13不锈钢为刀片材料,研究了几何参数以及材质对刀片锋利性能的影响。结果表明,刀片的几何参数对刀片的锋利性能有很大的影响,刀片的锋利性能随刀片刃口角度的增大而减小。但刀片刃口角度过小或厚度过薄,刃口部位承载能力较低,研磨过程中刀片刃口上易产生缺口、崩裂、卷刃等缺陷,严重降低刀片的锋利性能。适宜的几何参数不仅有利于提高刀片的锋利度,而且刃磨后刀片刃口部位直线度好、缺陷少,可确保刀片锋利性能的一致性。一定的几何参数条件下,刀片的锋利性能与刀片材质的硬度成正比,刀片的硬度越高锋利性能越好。在所实验的刀片材质中,YG10硬质合金刀片、W9Mo3Cr4V高速钢刀片和6Cr13不锈钢刀片均可以在实验条件下切断芳纶纤维,满足切割要求。而3Cr13不锈钢刀片则由于锋利性能较低,无法完全割裂织物,不适合用作芳纶织物防切割能力检测刀片。考虑到硬质合金的价格较为昂贵,以及检测刀片还必须有良好的防腐蚀性能,确定选择6Cr13不锈钢材料制备芳纶织物防切割能力用检测刀片。 刀片的研磨工艺对刀片的锋利性能以及刀片的加工效率影响很大。采用离心式研磨法,选择粒度W1的碳化硅磨料、研磨剂装入量40 ml、质量比为碳化硅:石蜡:煤油=7:1:14的研磨剂,不仅可以提高刀片的锋利性能、改善刀片刃口的刃磨质量,还能够提高研磨效率。 综合以上研究,采用6Cr13不锈钢材料,通过离心式研磨法制备了厚度为0.9mm,刃口角度30°的刀片,可以满足检测芳纶织物防切割能力的需要。