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　　概述
　　
　　树脂薄片砂轮制造业作为传统产业仍然具有极强的生命力
　　纤维增强树脂薄片砂轮（本文中主要指树脂切割片和树脂钹形砂轮）作为工业生产的工具之一，在众多领域的金属、非金属材料切割、修磨方面，发挥着重要作用。由于它具有切割速度块，切割尺寸精度及表面平整度较高，对切割对象的适应性强及使用方便，成本低等诸多优点，目前仍然是不可替代的重要工具。
　　国民经济的飞速发展，对树脂薄片砂轮的需求量也在不断增加，这为从业者提供了良好的发展平台。
　　近年来，发达国家的产业结构迅速变迁，类似树脂薄片砂轮这样的技术含量及经济附加值相对较低、能耗相对较高、有一定污染、劳动力密集型的传统产业均在向发展中国家转移，同时由于其对产品的实际需求仍然存在，因此向发展中国家采购的数量也在加大。中国的树脂薄片砂轮产品由于其性能价格比优异、供货能力强等特点，在出口方面具有较强的优势，因此近年来树脂薄片砂轮无论是在出口总量还是在与内销的比例上均有较大幅度的提高。这也为树脂薄片砂轮企业的生存和发展提供了重要保证。
　　由于国内产品的品牌影响力低，加之受原材料、工艺技术、工艺装备、管理水平、员工素质等诸多因素的限制，其产品水平与发达国家相比还有相当距离，因此主要是面对发达国家的中、低端市场，其出厂价与市场终端价的差值也较大。反过来讲，这种情况也将进一步促进企业开展技术创新、提高自身综合实力，实际上为企业提供了潜在的发展空间。
　　总而言之，树脂薄片砂轮虽然是传统产业，但由于国内外市场的现实需要、尚无可靠的替代产品、加之国内从事这种产品生产的诸多有利条件，其生命力仍然是不可限量的，关键在于企业的经营思路。这一行业也可以经由产品创新、技术突破、市场成长等策略，再创传统产业的辉煌。
　　
　　树脂薄片砂轮企业必须提高自身的竞争能力
　　树脂薄片砂轮制造业是一个竞争非常残酷的行业。
　　首先，从技术含量和投资规模来讲，入行门槛很低；部分小规模用户其应用领域并非十分重要，很难体现砂轮产品的性能价格比；部分地区市场畸形发展；所有这些都不可避免地造成一些质量低劣，价格很低，甚至是假冒的产品充斥市场，致使不少正规企业被拖入恶性竞争的泥潭，没有精力和能力去从事产品品质和管理水平的提高。
　　其次，近年来，化工产品、磨料等制作砂轮的原材料的价格涨幅远高于砂轮产品的价格涨幅，致使企业的经济效益下降。
　　第三，经济的高速发展提供了大量的就业岗位，而砂轮制造业由于其劳动强度大，工作环境恶劣等不利因素，已逐步被劳动力市场所冷落。甚至现有员工队伍的稳定性也在下降，工人流动十人频繁。加之工人工资的不断提高，已是社会发展的总体趋势。这些因素不仅提高了人工费用所占产品成本的比例，而且加大了工厂管理的难度。
　　第四，人民币升值，国家产业政策的调整，比如出口退税率的降低，对从事砂轮产品出口的企业带来较大的负面影响，使其经济效益降低，从而迫使其扩大内销产品的比例，使行业竞争更加激烈。
　　面对严酷的形势，各大、中型企业均在不断调整经营策略，提高自身的竞争能力，其主要措施为：
　　第一，实行规模经济、提高制造效率、实现低成本运营。近年来许多主要的树脂薄片砂轮制造厂都在不断加大投资规模，提高生产能力，采用先进的工艺装备，提高制造效率，降低制造成本，从而保证其总体经济效益不断提高。
　　第二，专业化生产，使其得以集中人力、物力、财力发展其拳头产品，加大研发创新投入，提高技术水平，稳定产品质量，使其品牌形象深入人心，维持其客户群的稳定，减少恶性竞争的影响。
　　第三，采用先进的管理手段，节约挖潜，使企业消耗不断降低。
　　第四，进一步适应市场需求，提高服务质量。
　　
　　采用先进的工艺装备是提高企业竞争力的重要措施
　　先进工艺装备是提高制造效率，稳定产品质量的重要手段。目前国内许多大、中型的树脂薄片砂轮生产厂在砂轮生产的主要工序上广泛采用如下配置并取得了良好的效果：
　　（1）混料均匀度高、松散性好，速度块，并带有机械化出料装置的双锅逆流混料机。既提高了混料质量，又可降低劳动强度。
　　（2）带有自动刮料和各种机械化装置的砂轮成型设备。这种设备制造的砂轮品质稳定、成品率高、操作工劳动强度低。以树脂切割片常用的十工位自动成型机为例，其最快工作节拍可达到12秒/每片砂轮，即每八小时可生产两千多片砂轮。对400×3.2的切割片而言，静不平衡值5克以下的产品可达到95%，少量平衡超差的产品还可通过修补达到合格，几乎没有终端废品。另以直径180-230砂轮常用的三十二工位自动成型机为例，最快工作切拍可达到9秒/每片砂轮，即八小时可生产三千多片产品。对提高制造效率和产品质量稳定性效果非常明显。
　　（3）规模大、产量稳定的企业采用连续式硬化设备，其硬化带温差小，热效率高，有利于提高产品的一致性，而且与间歇式硬化设备相比，硬化能源单耗大幅度降低。
　　自动化生产设备大大缓解了砂轮行业劳动力缺乏的矛盾，降低了人工费用在成本中的比例。
　　（1）自动化设备由于劳动强度较低，在劳动力市场上具有相对高的吸引力，操作人员配备比较容易。
　　（2）自动化设备对操作人员的操作技能无特殊要求，经过短期培训即可上机操作，在很短时间内即能熟练掌握。
　　（3）自动化设备由于劳动强度低、效率高，在保证工人总收益不发生变化的情况下可提高产量，从而降低了人工费用在产品成本中的比例。
　　（4）自动化设备最大限度地减少了人为因素对产品质量稳定性的影响，降低了对操作者的依赖性，使企业易于加强对员工的管理。
　　自动化设备提高了企业的技术实力，改善了企业形象，对稳定和发展客户，进一步开拓市场具有重要的促进作用。重要的客户，尤其是国外客户，对企业保证产品质量及供货能力的硬件条件一般都十分关注，先进工艺装备在提高客户信任度方面的作用是显而易见的。
　　
　　砂轮设备制造企业历史任务
　　国内树脂薄片砂轮制造业的飞速发展，对先进工艺装备的需求度越来越高，并不断地对设备制造企业提出新的课题；设备制造企业也以此为契机，获得了重要的发展机遇。行业需求为设备制造企业提供了广阔的市场；工业基础的发展为设备制造企业提供了可靠的资源保障；国外同类技术的发展为设备制造企业提出了进一步奋斗的目标。我们弘毅机械设备有限公司（郑州砂轮工模具设备厂）与众多同行一道，为发展行业的艺装备作出了不懈的努力，已基本使多工位自动成型设备替代人工刮料设备而成为行业成型设备的主体。目前我们将在此基础上继续努力，力争为砂轮行业的新发展再做出自己的贡献。
　　
　　树脂薄片砂轮成型设备的现状及发展趋势
　　
　　树脂薄片砂轮成型设备现状
　　国内树脂薄片砂轮成型设备目前以人工辅助操作的回转式和推进式多工位旋转刮料半自动成型机为主。这类设备的特点为：（1）由机械化装置（大转盘，气缸等）驱动模具循环步进移位，形成流水线作业。（2）摊料、烤网、压网、压制成型、脱模等由机械化辅机完成。（3）投料、放网、放芯圈商标、坯体取出等由人工辅助完成。（4）关乎产品质量的摊料等重要操作自动完成，提高了产品质量的稳定性；定重量投料，产品单重、厚度一致性好。（5）对原材料、生产环境要求相对较低，适合半热压或冷压成型，适应范围广。（6）辅助人工较多，人均生产效率不高。（7）这类设备普遍采用的旋转刮料方式的缺点是成型料在模具内是以螺旋面的方式分布的，并且运动时间长，加之离心力的作用易产生粗细料偏析，从而使产品密度不均匀、外观质量差。
　　国内树脂国内树脂薄片砂轮生产现场一般仅实现单机或小系统的机械化或自动化，尚未形成整个生产线或整个工序的机械化。许多重要的工序如配送料、坯体串装、炉车装卸、分检包装等均以人工为主，人工使用量多，劳动强度大。
　　国外树脂砂轮成型设备已发展到较高的水平。如韩国BANDO公司的成型机，其主体部分与国内采用的多工位旋转刮料形式基本相同，但其增加了自动称重投料、自动放网、自动放商标、自动放芯圈、自动取坯等装置，整台设备只需一人操作，较大地提高了人均生产率。意大利Maternini等公司的设备采用的是定模腔深度（容积）、平推刮料方式，通过装有成型料的刮料斗在模具上往复平推完成刮料，这种刮料方式的特点是成型料在模具内为一过性完成分布，不易产生粗细偏析，产品密度均匀性好。同时易于实现多模腔同时成型，配以相应的自动化装置后，其人均效率可达到国内同规格设备的8－10倍。但意大利设备均采用立柱精密导向的模架结构，不能用于国内普遍使用的半热压工艺。而且其大面积采用了最先进的基础元件（如机械、液压传动件等），价格非常昴贵。因此意大利设备在国内的适用性受到了很大的限制。
　　
　　国内树脂薄片砂轮成型设备的发展趋势
　　根据对行业现状和需求的分析，我们认为国内树脂薄片砂轮成型设备的发展趋势为：（1）通过对国内外设备发展水平的分析，对成型设备结构形式进行持续改进，使之更适合国内的生产工艺、原材料水平和生产环境。（2）大量采用机、电、气、液等基础元件的新成果，实现单机设备的全自动操作，减少人工使用量，降低劳动强度。（3）研发适合于半热压工艺的多模腔成型设备，提高人均生产率。（4）进行辅助机械化装置的研究，逐步实现单工序以致于生产系统的机械化和自动化。据此我们确定的近期产品研发目标为：（1）直径300－400MM的定重量投料、旋转刮料的全自动多工位成型机。（2）直径100－125MM适合半热压成型的多模腔多工位成型机。
　　
　　郑州市弘毅机械有限公司正研发的新产品介绍
　　
　　1.D300-400MM全自动十二工位砂轮成型机（见图1） 

D300-400MM全自动十二工位砂轮成型机示意图

　　

工艺流程：（1）自动投料、一次摊料：按工艺要求自动称量第一次成型料并自动投入模腔，通过自动摊料机构摊平；动作过程为A、人工向提升机料斗内投放或补充成型料。B、提升机将成型料倒入储料斗，储料斗出口的碎料装置将成型料击碎并筛松后送入皮带或振动给料机。皮带或给料机将成型料送入称量料斗。C、自动称料装置按工艺要求称量成型料，并由气缸翻转称料斗将成型料倒入模腔。D、自动摊料机构将成型料刮平。（2）自动放中间网（或下层网）：自动向模腔内放入增强网片。动作过程为：A、人工向网片托盘放置或补充网片。B、采用胶带沾连或负压吸附方式的网片拾取头将网片送入模腔。（3）烤网、压网：将网片加热软化并压平于成型料面上；（4）自动投料、二次粗摊料：自动称量第二次成型料并自动投入模腔，通过自动摊料机构摊平；（5）二次精摊料：对已基本刮平的成型料面进行更精确的修整；（6）放上层增强网：自动向模腔内放入上层增强网，适应外双网产品；（7）放商标：用负压拾取头在摊好的成型料上自动放入商标纸；（8）放芯圈：振动盘对芯进行单向有序排列，带有气动卡爪的芯圈拾取头将芯圈送入模腔。（9）压制成型：将摊好的成型料在液压机下热压（或冷压）成型；（10）自动涂蜡：自动向压头上涂抹脱模剂。（11）卸模、取坯：将成型完成的砂轮坯体自动取出并储存于输送皮带上；（12）模腔涂蜡：自动向模腔内涂抹脱模剂。
　　主要参数：
　　（1）成型产品规格: 直径300-405MM,厚度2.5-4.5MM,内单网、外双网产品。
　　（2）结构形式: 十二工位圆盘回转式。
　　（3）控制方式:PLC自动控制，触模屏显示和设定参数。
　　（4）成型方式: 采用定重量投料,模具旋转,刮板微提的摊料方式, 二次料分两次刮平,能可靠保证砂轮静平衡达标及单重一致.并且易于调整，定压热(冷)压(或定厚度)成型。定厚检测元件为旋转编码器。
　　（5）采用变频电机-减速机-分度头-齿轮副传动系统驱动大转盘,液压缸驱动的定位销径向辅助定位,保证大盘定位精确。
　　（6）刮板微提采用电动推拉斜板,变频调速，刮板微提最大升程：2MM。
　　（7）主机公称力:5000KN，液体最高工作压力：25MPa（对应活塞直径530MM）。
　　（8）带有主机下压头加热和滑道模具加热装置，可兼做冷、热压产品。
　　（9）工作节拍:13-15秒/每片砂轮。
　　（10）上压头可直接压入模腔,并设有压头自动涂蜡装置防止压头与砂轮沾连。
　　（11）成型料称重、投放；网片投放；芯圈、商标投放；砂轮坯体取出等动作均由机械装置自动完成。
　　（12）设备总装机功率：42KW（含加热）。
　　（13）设备总重量：16000kg。
　　（14）操作人数：1，流动操作，用于补充原材料并定期取走输送带上的砂轮。
　　
　　2.D100-107MM多模腔推刮料砂轮成型机（见图2）
　　

 D100-107MM多模腔推刮料砂轮成型机示意图

　　技术方案：
　　（1）采用定容平推刮料方式，保证砂轮产品质量。国内树脂薄片砂轮制造企业目前普遍采用的模具旋转，刮板升降微提的刮料方式存在着一些难以克服的缺点：成型料在模具内是以螺旋面的方式分布的，并且运动时间长，加之离心力的作用易产生粗细料编析，从而使产品密度不均匀、外观质量差。即便能够通过静平衡检验，但在切削过程中随着砂轮尺寸的变化，其内在不均匀性将会有所反映，动平衡状态不好、切削效果会发生变化。而采用定容平推刮料方式时成型料在模具内为一过性完成分布，不易产生粗细偏析，产品密度均匀性好，砂轮的使用性能将得到明显提高。其次定容平推刮料方式比旋转刮料方式更易于制造厚度在1.2MM以下的超薄产品，有助于用户对产品品种进行延伸。
　　（2）采用简单实用的模架结构，不仅实现多模腔同时成型，同时可适用于半热压成型工艺。新的模架结构不同于意大利设备立柱精密导向、多模同步调整模腔深度的方式，而采用简单的上下模板安装定位模具、每个模具单独调整模腔深度的方式。模底板与模环和芯棒配合，并具有合适的工作间隙，不会因加热膨胀而卡死。因而适合冷压和半热压两种工艺。国内树脂薄片砂轮企业由于技术传承的原因，绝大部分采用半热压工艺。虽然冷压和半热压工艺的优劣尚有待商榷，但基于行业的现实情况，如不能适应半热压工艺，砂轮成型设备的产品化和市场推广价值将受到很大的限制。
　　（3）采用多模腔、多工位运行方式，提高设备的生产效率。本项目将我公司已有的成熟技术与本项目的新型模具结构、刮料方式相结合，组合为多工位运行且每个工位多模具同时工作的方式，大幅度提高生产效率。本设备还可在此基础上进一步加装放网、放商标、取砂轮的自动化装置，从而进一步减少操作人员，提高人均效率。
　　技术参数和指标
　　（1）成型产品规格:外径100-107MM,厚1-3MM平形树脂砂轮.更换模架和模具可能延伸至其它各种规格的平形砂轮.
　　（2）成型方式：定容平推刮料、冷压或半热压成型。
　　（3）主机公称力:5000KN.辅助缸快速充液下传动式。
　　（4）结构形式:十工位回转式，每工位7模腔操作。
　　（5）工作节拍:12－16秒/7片砂轮（合每小时1500－2000片砂轮）。
　　（6）PLC控制,触摸屏显示、设定和调整工作参数。关键操作位设有安全光幕。
　　（7）总装机容量：30KW.
　　
　　砂轮制造企业使用自动化设备的重要条件
　　国内树脂薄片砂轮制造企业经过多年的发展，许多企业已具有较大的规模和很强的实力，其工艺技术、原材料水平、生产环境均有大幅度提高，已具备了进行大规模技术改造和设备更新的实力。劳动力资源的日益紧张和工资的提高同时也在促进砂轮制造企业不断提高自身的自动化水平。因此砂轮制造造企业和设备制造企业进行紧密配合共同来提高行业装备的总体水平已具有相当的迫切性和可行性。
　　国产设备虽然存在着一些质量问题，但其总体的性价比仍然远高于直接从国外进口同类设备。促进国产设备的发展无论对砂轮制造企业还时对设备制造企业均是一条双赢的道路：砂轮制造造企业采取积极扶持和宽容的态度、设备制造企业进一步加大研发力度，提高服务质量，这样才能加快国产设备水平的提高。新型设备在使用初期总是会经历一个十分痛苦的过程，在这个过程中，只有供需双方相互理解，相互配合，坚定信心共同克服困难，才有可能达到完美的效果。
　　为保证自动化设备的稳定使用，砂轮制造企业需要对工艺系统、原材料系统、生产环境等进行一定的改造，比如：（1）提高成型料的松散性并长期保持松散性，这样才能保证自动化输送、自动称重或推刮成型等动作的顺利实施。（2）保证成型料的堆积密度的稳定性，这样才能提高刮料系统的工作稳定性，不需要频繁调整，逐步减少人工干预，这样才能真正实现自动化操作。（3）提高网片、商标、芯圈等辅助材料的质量，使其层叠放置时不会沾连，保证自动化拾取装置的稳定运行。