切纸机刀片刃磨角度的试验分析和仿真研究

摘要

切纸机是印刷包装行业的重要设备，切纸机的性能直接影响到印刷包装产品的质量，提高切纸机的性能能够较大幅度的提高包装产品的质量及工作效率。刀片是切纸机最重要的组成部分，它的刃磨角度和裁切运动的方式，对机械结构和裁切质量有很大的影响。切纸机刀片的刃磨角度通常由被裁切物的软硬和被裁切物的抗裁切力来决定的。本文采用试验和仿真的方式研究切纸机刀片的刃磨角度对裁切精度和刀片单次刃磨后的使用寿命的影响，取得如下的成果：
　　1、建立刀片在裁切纸张时的力学模型
　　建立了切纸机在裁切纸张时的受力模型，根据受力模型分析出了产生飘刀现象的原因。然后根据理论公式计算出了切纸机的裁切抗力以及切纸机在裁切三种试验纸张时后刀面的受力情况，为 Ansys分析做好了理论准备。
　　2、设计裁切试验和数据采集
　　选择可重复双因素方差分析作为本文试验分析的手段，选择飘刀误差数据和刀片单次刃磨后的使用寿命作为试验指标，选择刀片刃磨角度和压纸器压力作为试验水平，每个试验因素都选择4个水平。安排了裁切试验，通过裁切试验采集到了本文研究所需的裁切飘刀数据和刀片单次刃磨后的使用寿命数据。
　　3、试验数据的分析及得出试验结果
　　利用双因素方差分析对试验数据进行计算处理，结果表明刀片刃磨角度对于裁切飘刀误差具有高度显著影响，利用图表法分析出刀片刃磨角度对于刀片单次刃磨后使用寿命的影响。结合飘刀数据和刀片使用寿命的分析结果，选择出了适应于三种常用纸张裁切的刀片刃磨角度。
　　4、使用Ansys软件对刀片进行结构静力分析
　　利用Ansys软件，建立刀片的3D模型，划分网格，根据刀片裁切时的受力情况，对刀片模型施加载荷，求解得出刀片的变形量，与试验数据相互印证。

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第一章 绪论

1.1 课题来源

1.2 切纸机行业背景和发展趋势

1.3 国内外研究现状

1.4 本文研究内容及安排

1.5 本章小结

第二章 裁切过程的受力分析

2.1 切纸机的工作原理

2.2 切削时的力学模型

2.3 刀片受力的计算

2.4 本章小结

第三章 试验设计和数据采集

3.1 试验的对象

3.2双因素试验的设计

3.3 试验数据的采集

3.4 本章小结

第四章 试验数据的分析处理

4.1 飘刀数据的双因素方差分析

4.2 刀片使用寿命数据的分析处理

4.3 试验分析的结论

4.4 本章小结

第五章 利用Ansys对刀片进行结构静力分析

5.1 刀片的二维有限元分析

5.2 刀片的三维有限元分析

5.3 本章小结

第六章 全文总结

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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