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1、北京印刷学院2004届毕业论文目 录第一章 概述11-1复膜机概述1-2课题简介1-3主要技术参数第二章 三用复膜机分切部分结构分析42-1分切部分方案论证2-2方案的选择2-3分切部分结构分析第三章 三用复膜机分切部分结构计算153-1带的计算3-2链的计算第四章 薄膜分切机的经济行与市场分析22第五章 结论24第六章 致谢（参考文献）24 第一章 概述1-1 复膜机概述覆膜工艺是先将粘合剂均匀涂布在塑料薄膜的表面上，然后通过压力辊的作用将纸张和薄膜粘合在一起，最后将粘贴后的纸张和薄膜裁切成成品的加工工艺。经过腹膜的印刷品，由于表面多了一层薄而透明的塑料膜，更加平滑光亮，从而提高了印刷品的光
2、泽度和牢度，图文颜色更鲜艳，富有立体感，同时还起到防水，防污，耐磨，耐折，耐化学腐蚀等作用。覆膜时，纸张和薄膜的搭边误差不超过3mm为合格的制品。超过贴合误差的产品客户很难接受，为不合格产品，因此搭边精度是反映水性覆膜机质量的主要参数。覆膜技术诞生于本世纪50年代，最早用于美国陆军，我国大量使用是在进入80年代以后。随着改革开放的深入，塑料薄膜复合技术及机械的引进.消化.吸收，使我国的覆膜工艺及机械有了突飞猛进的发展。在保证客户所能接受的3mm的搭边误差的基础上，不断进步，通过对机械和电气的改进和完善，现在的腹膜机已经达到了1.5mm的搭边精度。但是，我们也要看到国产腹膜机与世界先进腹膜机的差
3、距。一方面，大部分国产腹膜机多是模仿旧式的国外腹膜机，本身已经是落后的机型，再加上加工技术不高，精度要求达不到等因素使得机器性能大打折扣；另一方面，国内印刷界对包装的重视才刚刚开始，从事包装机械研究的专门高技术人才还很少。因此，生产出自己的高性能机器还会有一段时间，我们要奋起直追。复膜机可分为水性胶、油性胶和预涂膜三种。三用复膜机可同时适用于水性胶、油性胶和预涂膜。它可以广泛运用于课本、书刊封面、年历、挂历、卡片、产品样本、包装纸盒的裱塑，特点是能够有效的节省生产成本。本次课题就是三用复膜机的结构设计，我的题目是三用复膜机分切部分的结构设计。国内薄膜行业的兴起和发展，带动了薄膜后加工和深加工设
4、备技术发展。国内BOPET、BOPP、BOPS薄膜生产线包含国产线在内及引进的进口线已超过百条，随着发展的需要，它的幅度呈增长趋势，现在我国引进的设备中已有超过10米的，这些设备均要求配备相应的大型分切机，以满足后加工和深加工的需要。比较而言，国外分切机起步较早，从上个世纪的50年代算起，已经有50多年的历史了，而康普（KAMPF）、阿特拉斯（ATLAS）等著名品牌分切机厂家推出高速独立臂中心收卷分切机，标志着分切机技术达到了一个里程碑。进口分切机具有优良的性能，同时它也带来了较高的代价高价格。国产分切机相比进分切机来说，有它的不足同时也有它的优势和发展的潜力。国产分切机一般多局限于低速窄幅，
5、收卷质量、稳定性以及控制精度上存在一定的缺陷和补足。由于市场的扩大，对设备的要求也提高，大规模、自动化程度高是设备发展的必然趋势，否则就不能更好的满足市场要求，为此我公司在高速宽幅薄膜分切机上投入了大量的人力和物力资源，以期更好的发展国内市场，满足用户的需求。由于每个薄膜生产厂家拥有不同的客户群，从薄膜生产主线上卸下的母卷，薄膜的尺寸既不能更好的满足客户的使用要求，也不便运输。故在出厂前必须将其分切，把母卷切成具有特定的宽度及一定长度的小卷。（BOPP需要一定时间的时效处理）薄膜分切机作为后道工序，更能体现产品的质量和规格。12 课题简介三用复膜机可同时适用于水性、油性、干式（预涂膜）三种复膜
6、方式。按工序可以分为给纸部分、压扫粉部分、主机部分、分纸部分和收纸部分共五部分。示意图如图1 ：图 1 三用复膜机结构示意图我负责的是薄膜分切部分的结构设计。13 主要技术参数 分切最大尺寸： 1020X720mm纸 张 厚 度 ： 450g/ m2 机械最高速度 ： 90m/min总 工 率： 1.5kw整 机 重 量： 0.8t外 型 尺 寸： 3200X1500X970mm 第二章 三用复膜机分切部分结构分析21 分切部分方案论证分切方案1：分切流程： 给纸示意图如图2：图 2 分切部输纸示意图 将纸卷小车推入分切机支架,插上插销,拧紧阻尼手钮。将覆膜纸卷按工作示意图所示穿过压力辊，将压
7、力辊加压。转动手轮调节分切部压力辊与输纸纸部压力辊的距离，一般这个距离为分切后的单张覆膜纸的长度的1.2-1.6倍。调节输纸带间距：输纸带必须平均分布于纸的下面且做到输纸带边缘与纸张边缘对齐。调整好输纸带的位置后再拧紧紧定螺钉和涨紧手钮。压力辊的位置也应调节至与输纸带一一对齐。打斜轮压在输纸带上，压力要适中，角度以从纸张打孔边算起，按角度依次增大方式安装。给分切辊加压，便可开机分切了。纸张经过送纸辊，由传送带送入分切辊，利用两辊之间的速度差和摩擦力，将薄膜拉开，完成分切工作。如图3：图 3 分切部分示意图分切机组成：给纸卷筒:作用是将复好膜的纸卷固定在输纸位置上，为薄膜的分切做好准备。胶辊：与
8、输送带辊压合，将纸卷传送到分切部分。输送带辊：与胶辊配合，将纸卷传送到分切部分。并给纸带一定的拉力，使薄膜可以被拉断。输送带:将纸卷平稳输送如切纸滚筒，并且能提供摩擦力使纸卷被拉断。分切滚筒:利用摩擦力和速度差将纸卷拉断。分切方案2：（1）分切流程首先将母卷置于分切机构上；薄膜穿过分切机的放卷张力控制辊、导向辊、剪形展平辊及相关过渡辊；牵引辊拖拉；切刀分切；最后通过跟踪辊（分配辊）、压紧辊，进行主动收卷。薄膜在张力控制、压力控制、母卷摆动等综合系统的作用下，自动完成分切全过程。（2）分切机组成部分1）放臂卷：它是受左右两个液压油缸驱动可以横向移动的单机座。放卷臂上都配置一个加紧卷芯夹头。放卷夹
9、头采用单端驱动，直流马达控制、，运转速度受张力控制蹲上的传感器控制，分切速度、放卷直径变化时，可以保证薄膜放卷线速度基本不变。同时放卷机座可以自动同步横向摆动，防止薄膜纵向厚度累计偏差引起分切产品出现明显的凸凹筋愣现象。它的摆动幅距可通过调节光电检测仪来改变。同时放卷轴的摆动还和薄膜的质量、收卷状况有关，由此可调节摆动速度及幅度。2）张力控制辊：张力辊靠近放卷轴，为悬挂式，放卷轴与浮动辊间不设置过渡辊。两端有两个旋转臂，两臂均安装汽缸，非工作时，置于最低位置，分切时受薄膜张力的作用，浮动辊被拉起,张力不同, 浮动辊在空间停留位置也不同,浮动辊的位移使旋转臂动作，改变传感器，调节放卷轴的转速，保
10、证恒速、稳定的分切。3) 导向辊：主要作用使改变薄膜的走向，使薄膜从放卷轴转至收卷轴。本机采用上走膜方式。通过平皮带传动。同时在各导向辊的端部安装磁粉制动器，有效降低各辊间过冲程度。4) 边缘展平辊（剪辊）：大型机械上弓型展平受到限制，为此在分切机两墙板上分别安装两套短辊，每套短辊有两根短辊组成，轴线相互平行，与薄膜运行方向保持一正夹角（可调）。通过这两套短辊在薄膜两侧产生一个横向张紧力达到展平目的。薄膜通过两剪辊后再通过一个过渡辊进入刀槽辊分切。薄膜在拉伸应力的作用下，在两辊之间会出现一些纵向皱纹，距离愈大，愈严重。引起切割薄膜时产生缺口，出现薄膜断裂和使成品卷端面不平整。有效的展平是良好分
11、切的保证。5）切刀及刀槽辊：宽度2.5，深度3。手动气压调节切刀工作。采用双面剃刀片切割博而有韧性的膜。6）压紧辊：包覆橡胶的从动辊，作品是排除分切制品中薄膜与薄膜之间的空气，根据分切速度、产品卷径、薄膜宽度及材质，自动调节薄膜的压紧力，一般随卷径增大而不断增加。7）收卷臂（复卷臂）：固定在转轴上，收卷臂在直线导轨上的移动时由锁紧装置定位。可单边驱动亦可双边驱动。采用交流伺服驱动来保证收卷的精度。在收卷中，随卷径增大，能及时将收卷臂向外旋转，保证压紧辊在一定范围内，有恒定的张力。收卷臂有主臂和辅臂，共同完成收卷。可根据薄膜的品种、宽度、厚度、收卷长度来选择收卷臂。卷芯卡紧采用滑锲式。收卷方式为
12、中心收卷。8）自动装卸卷芯的小车：它是装在薄膜分切机的固定轨道上，其作用是运送成品膜，为折叠升降式。安全、速度快、便于维修。分切方案3：（1）分切流程图 4 分切示意图薄膜从两滚筒之间穿过，如图12。位于上方的滚筒装有切刀，当切刀转动至滚筒交汇处时，将薄膜横向切断，完成分切。分切方案4：（1） 分切流程图 5 分切运动示意图（1） 分切流程如图13所示，箭头所指的方向分别为薄膜的前进方向和切刀的切纸运动方向。切刀在竖直方向上的运动与薄膜同步，而相对薄膜又有一个横向运动，这个运动就是将薄膜进行横向切割的运动。2-2方案的选择：方案2的分切方法适用于幅面较大的薄膜，其特点是分切速度快，自动化程度高
13、。而本课题涉及到的薄膜幅面较小，分切速度并不要求很高。选用方案2势必会造成资源上的浪费。方案3常见与卷筒纸印刷机的分切部分，对于复膜机来说，它的精度达不到要求。而且当纸张的幅面改边后，它不能方便的进行调节，只能通过更换滚筒来解决，所以在易用性方面不令人满意。本次设计不采用此方案。方案4是比较理想的分切方案。因为它的运行起来最为平稳，而且分切的精度高，也可以达到较高的运行速度。但是，要使薄膜和切刀协调地运动，所设计的机构就会比较复杂。要做到精确地切开薄膜而不损伤纸张，零件地加工精度必然要求很高，相应的成本也就提高了。所以方案4不适合使用在三用复膜机上。方案1则能符合幅面小和速度上的要求，并且结构
14、简单，成本较低，运行平稳，基本能满足三用复膜机的工作需要。所以，在这次设计中，选用方案1更为合适。2-3分切部分结构分析：（1） 给纸部分阻尼装置：给纸卷筒是由辊对覆膜纸的摩擦力来带动旋转的。为防止停机后卷筒由于惯性长时间停不下来或工作中卷筒超速运动，设计时应对卷筒设置阻尼装置。操作时可根据需要，改变滚花螺钉的拧入深度，调节阻力的大小。（见图6）图 6 给纸阻尼示意图（2） 输纸部分压力调节：分切时，给纸一端必须对纸张施加压力，如图7所示：图 7 输纸滚筒示意图薄膜从输纸带辊和胶辊之间穿过，利用给纸端与分切端的速度差将薄膜拉断。所以，在给纸胶辊与输纸带辊之间要安装调压装置。常用的调压装置机构有
15、偏心套机构、偏心凸轮机构、涡轮蜗杆机构等。输纸部分的压力调节要求压力合适，合压后能实现自锁，但对压力调节的精度要求并不很高，只要辊间的压力能保持一定值，使薄膜在输送过程中不发生相对滑动即可。以下分析几种可用的机构，并确定合适的方案：1）凸轮机构：特点是结构简单，能通过对凸轮轮廓曲线的设计，可以使从动件获得各种预期的运动规律。其缺点是工作时摩擦力较大，易磨损。2）偏心套机构：偏心套的内圈和外圈均是圆形，但不同心。外圈与墙板或铜套间隙配合，内圈通过轴承与轴同心的联系在一起。当进行调节时，外圈与墙板摩擦滑动，内圈的圆心绕外圈圆心转动，则轴也跟着移动。外圈磨损严重，需进行热处理，调质提高其耐磨性。经过考虑，本次设计使用了如图8所示的机构：分别将两个滚筒固定在墙板和一个可上下活动的滑块上，通过手柄旋转，带动螺杆的旋转，从而调节滑块上下的位置（即两滚筒的中心距），达到改变
