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YB55型小盒透明纸包装机新型滚筒的设计

范文

王瑞李青杨鸿斌

摘要：本文针对泰山（宏图）盒透明纸划痕缺陷频次多、耗时长的问题，设计了一种新型滚筒，并通过试验研究新型滚筒使用后盒透明纸划痕频次情况。结果表明：新型滚筒的使用，使盒透明划痕频次由39次/天降低至8次/天，调整设备时间由85min/天降低到17min/天，处理盒透明纸划痕缺陷的效率提高了400%。

关键词：盒透明纸;划痕;新型滚筒;频次

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.005

1 前言

泰山（宏图）是我厂加工牌号中的重点牌号，泰山（宏图）的加工进度关系到我厂产品结构的提升，我厂一直将其作为重点产品并进行生产。目前行业在用小盒透明包装机主力机型为YB55型小盒透明纸包装机和FOCKE401型小盒透明纸包装机[1]。泰山（宏图）盒透明纸包装是在YB55型小盒透明纸包装机完成，由于过度框处滚筒存在磨粒磨损[2]的现象，生产中会出现烟包盒透明纸划痕缺陷，直接影響产品外观质量，影响着消费者对卷烟产品的质量满意和品牌的忠诚度，同时影响着班组的生产效率。本文研究设计了一种新型滚筒，以控制摩擦系数，减轻磨粒磨损，从而解决盒透明纸划痕缺陷的问题。

2 新型滚筒的设计及试验分析

2.1 新型滚筒的设计

由于不锈钢滚筒摩擦系数高，表面出现凹凸不平现象，高分子材料的摩擦系数低，可以减轻磨粒磨损，橡胶材料随着温度的升高摩擦系数而降低，我们在新型滚筒表面填充橡胶层，这样滚筒与烟包之间的接触点的形变属于弹性的，可以有效的控制摩擦系数，减轻磨粒磨损。

（1）橡胶材料的选择。滚筒橡胶的胶料技术要求：1）较高的拉伸强度。2）压缩永久变形小。3）弹性好，耐磨性优异。4）曲挠疲劳性好。5）与钢材粘结性好。6）一定的耐油、耐水性。7）适中的成本。8）抗油水及抗污功能，粉尘不易粘附，易清洁保养。本文在常用的天然橡胶、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶中进行必选，由于天然橡胶耐老化性能差、三元乙丙橡胶与金属粘合差的问题，所以选用氯丁橡胶作为橡胶材料。

（2）橡胶材料厚度的选择。在ABAQUS中对新型滚筒进行建模，对氯丁橡胶模型进行属性定义，并对新型滚筒橡胶层施加约束。通过向橡胶滚筒施加垂直载荷用于模拟滚筒的加载过程，得出施加相同循环应力的条件下，橡胶主要的变形在两个端部的变形，且橡胶层两端受力最大，在橡胶层厚度为1.5mm时，两端受力最大值相比最小，为2.016e+02N/m2，考虑到新型滚筒使用寿命，橡胶层厚度选择为1.5mm。

（3）增加粘合效果方法选择。由于橡胶与金属平面接触的局限性，我们对滚筒接触表面进行处理，以增加橡胶与金属的粘合强度。本文在滚筒表面螺纹处理和表面机械打磨进行比选，螺纹处理：橡胶可以100%填满螺纹间隙，接触面积增加一倍以上;且锥螺纹的防振松效果比较好。表面机械打磨：可以破坏金属表面层的氧化膜并将其除去，但需立即在已处理的金属表面上涂布底胶，以保护打磨好的表面防止腐蚀。经过分析选择滚筒表面0.5mm螺纹处理来增加橡胶与金属的粘合面积，以达到增加粘合强度的目的。

2.2 新型滚筒调试试验

为了验证新型滚筒的有效性，本文对泰山（宏图）包装机组进行了6天的跟踪试验，并对盒透明纸划痕情况进行记录统计，如表1所示。新型滚筒安装图，如图1所示。

试验结果表明：使用新型滚筒后，滚筒处故障次数可以降低至<3次/天，且盒透明纸划痕频次降低至<10/天次。

2.3 新型滚筒使用情况跟踪及分析

安装调试完成后，新型滚筒在车间内全面使用，本文对2018年9月泰山（宏图）盒透明纸划痕缺陷情况进行了跟踪，从统计中得出：跟踪阶段，使用新型滚筒后，泰山（宏图）透明纸划痕频次由平均39次/天降低到8次/天，调整设备时间由85min/天降低到17min/天，提高处理盒透明纸划痕缺陷的效率为400%。

3 结论

本文设计的新型滚筒明显减少了泰山（宏图）盒透明纸划痕缺陷，保证了产品外观质量，划痕频次大幅度降低，不仅使设备物料消耗降低，同时包装机组设备的效率得到提高，实现了提质降耗降本增效的目标，减轻了操作人员的劳动强度，促进了精益生产，为解决盒透明纸划痕缺陷问题提供了可行的解决思路和方法，在行业工业企业内具有一定的应用推广价值。

参考文献：

[1]喻树洪，解建斌，何建军.烟机设备修理工（包装）专业知识[M].郑州：河南科学技术出版社，2012.

[2]孙伟春.磨粒磨损研究的现状和发展趋势[J].广西质量监督导报，2008（02）：71-72.

本文系山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂QC创新课题：“降低泰山（宏图）盒透明纸划痕频次”课题编号（QC/SZ-TZ2005-2018）

作者简介：王瑞（1989-），男，山东滕州人，硕士研究生，中级经济师，研究方向：机械设计及理论。

*为通讯作者

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