纸纱复合制袋印刷一体机关键机械装置研究

摘要

纸纱复合制袋机投入市场已经有一段时间，但制袋机仅有单色印刷功能，制袋后需要单独进行多色印刷，而且自动化程度和生产效率较低。为了提高产品的质量和生产效率，满足不同层次客户的需求。设计纸纱复合制袋印刷一体机有助于提高设备的自动化程度、印刷效率以及制袋质量。
　　本文首先分析了柔性版印刷机和纸纱复合制袋机的发展现状以及结构特点，重点针对制袋机存在的问题做了研究；并借助柔性版印刷机印刷装置的优势，在制袋机机械装置的基础上加入了印刷装置。为了保证印刷制袋的精度，同时也加入了干燥装置、纠偏装置、张力控制装置；针对一体机的工艺要求，设计了纸纱复合制袋印刷一体机机械系统的总体结构方案。然后，针对一体机机械系统方案设计中的关键装置做了研究，主要是印刷装置、张力控制装置、纠偏装置以及干燥装置；重点设计了印刷装置的各个滚筒的结构，以及各个印刷单元传送装置；在一体机传送装置中加入了无轴传动技术，相比传统的机械传动方式精度将会更高，并对印刷装置各个滚筒的电机、减速机以及联轴器进行了选型计算；制定了张力控制装置、纠偏装置和干燥装置的方案，并对相应方案的机械结构进行了设计。最后，在Solid Works环境下，对已经设计完成的一体机关键装置，进行了建模并完成了装配；运用ANSYS Workbench有限元分析软件对一体机中关键装置的机械结构进行了分析，完成了印刷装置的模态分析、中心压印滚筒的模态分析以及印刷装置机架的静力学分析。通过有限元分析后，为接下来一体机中其他装置的优化设计提供了理论基础。纸纱复合制袋印刷一体机机械系统设计中综合运用无轴传动技术、虚拟样机技术、有限元分析等多种先进设计方法，有助于实现一体机的上料、布纱、上胶、温控、定型、胶体干燥、张力调节、纠偏、印刷、油墨干燥、折边、剪切等工序的一体化。相比制袋机，一体机机械系统的灵活性和自动化程度更高、生产线适应范围更广，并且可以满足生产不同纸袋规格、多色印刷以及实时干燥等生产要求。

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1 绪论

1.1 研究背景及课题来源

1.2 制袋机研究概况及发展趋势

1.3 柔性版印刷机概述

1.4 研究内容

2 纸纱复合制袋印刷一体机机械系统总体方案设计

2.1 纸纱复合制袋机

2.2 一体机设计要求

2.3 一体机系统结构设计方案

2.4 一体机关键机械装置

2.5 本章小结

3 一体机关键机械装置设计

3.1 一体机印刷装置设计

3.2 干燥装置设计

3.3 张力控制装置设计

3.4 纠偏装置设计

3.5 本章小结

4 一体机关键机械装置建模与分析

4.1 虚拟样机技术

4.2 基于Solid Works平台的建模

4.3 一体机关键机械装置仿真分析

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 课题结论

5.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果