机械毕业设计(论文)-模切辊的设计-印刷机械【含全套图纸】.doc

完整说明书和CAD图纸由扣扣153893706提供目 录摘要1关键字11 前言2 1.1 选择本课题的背景和意义2 1.2 模切辊的发展概况22 模切辊的研究内容3 2.1 设计方案的拟定3 2.2 模切刀模装置设计3 2.3 模切刀辊的主要技术参数设计33 模切装置的结构设计计算4 3.1 机器的设计计算4 3.2 模切轴的设计计算及强度校核5 3.2.1 刀轴的设计计算5 3.2.2 刀轴的强度校核7 3.2.3 刀轴的制造工艺15 3.3 刀轴辅助零件设计16 3.3.1 齿轮的设计16 3.3.2 轴承的选择16 3.3.3 刀轴小零件设计16 3.4 螺栓组结构的设计17 3.4.1 螺栓受力分析17 3.4.2 确定螺栓直径17 3.4.3 螺栓组校核计算184 模切装置的安装设计195 模切材料及其应用领域简介19 5.1 模切材料195.2 应用领域简介20 5.2.1 汽车应用20 5.2.2 包装应用20 5.2.3 电脑应用21 5.2.4 手机应用216总结21参考文献22致谢23全套图纸，加153893706模切辊的设计学 生:指导老师：（湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128）摘 要：论文从模切辊的轴体基本尺寸的确定，材料的选定及受力情况，弯曲强度进行分析，重点设计刀轴工艺结构和辅助结构零件，对工作零件，定位零件，紧固件及其他零件外形大小尺寸等的计算与确定，设计出整套模切刀装置的结构。经过工艺分析，结构分析及其强度的校核，确定其可行性，保证模切工艺及模切质量，提高工作效率。同时简要介绍了模切材料及模切领域。关键词：模切辊；弯曲强度；工艺结构；零件Design of Cutting RollerStudent:Li YeTutor:Li Jun-Zheng(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract：This Paper from the basic dimensions of the die- rolls body axis materials selection and force conditions, bending strength to doing an analysis,it focused on designing processing structure of arbor and axis auxiliary structural components,calculating and determing the dimensions of working parts, locating parts, fasteners and other parts,designing the structure of entire cutting knife device.After process analysis, structural analysis and strength of the check, to determine its feasibility, to ensure that die-cutting process and cutting quality, to increase work efficiency. Also briefly introduced the field of cutting material and die.Key words: die-roll; bending strength; processing strecture; parts1 前言1.1 选择本课题的背景和意义无论现在还是将来，随着各领域产品的精度越来越高,模切产品的广泛应用,在以后的生产中提高模切技术及其精度毋庸置疑。但是，目前我国在技术方面还是受到很大的限制,又鉴于模切地位如此重要，我国在此项研究上寻求国际合作也非常有限。所以，我国自行实践提高技术迫在眉睫。当前，包装印刷技术日新月异，不断发展。印后加工中模切技术虽说发展缓慢，但随着市场要求的不断提高也在不断地更新换代。随着凹印生产线和柔性版印刷生产线在各个包装企业中的广泛使用，为实现卷筒纸从印刷、模切到排废，复卷的一次完成，圆压圆模切技术也越来越被人们重视。这种配有高精度套准装置及模切相位调整能获得更高模切精度的模切技术，在模切压痕和凹凸压印上实现了技术上的飞跃。具体针对我国的情况，由于受技术限制，并且与外国寻求合作的机会很少，我国必须自己努力提高模切技术，但我国在模切辊的技术设计方面，和外国还有着极大的差距。因此，对模切技术设计的研究，为在各个领域提高模切精度是很有实际意义的。1.2 模切辊的发展概况模切辊的设计研究的主题是圆压圆模切辊的制造,模切技术日新月异,不断更新, 由于圆压圆模切是线接触，模切压力小，设备功率小平稳性好连续滚动模切，生产效率高。模切时一个滚筒施加压力另外一个滚筒是刀模。金属滚筒刀模采用化学腐蚀或电子雕刻方法加工而成，主要用于不干胶标签及商标的模切。模切技术在国外相对来说比较成熟,其 模切速度多数在75009000次小时有的甚至达到1000012000次小时：模切精度大多在(010012)mm：几乎都具有清废功能，甚至全清废，换版时间短。模切机市场需求与选购 市场需求是模切技术和设备发展的原动力市场持续增长的需求给模切机提供了巨大的发展空间. 在国内, 因为圆压圆模切技术刀具制造复杂国内生产能力不高进口代价较高，维修不便，影响了一些生产线发挥优势但随着国内技术水平的提高国内许多模切设备生产企业拓展了离线圆压圆模切设备的生产，这是模切设备生产商针对国内包装印刷后加工工序多的特点进一步创新的手段，在国内的上海伯耐尔亚华北京南风精工山东郯城新时代机械山东临沂埃菲尔机械等厂家均可提供此类设备。国内在离线圆压圆模切设备的生产上正结合国际上最新的技术，设备精度和速度都有了进一步提高所以许多国内合资、外资纸箱包装企业都选购了国内机械厂家的圆压圆模切机。另外国内近几年在650mm模切刀具生产方面进步非常快，很好地解决了原来进13刀具要送到国外维修周期较长的问题这种刀具在深圳，浙江山西等地区都有企业生产。常江先生认为随着国内对烟草行业的整合、品牌的集中化以及与国际接轨，会有更多的大批量长版活件，圆压圆模切更适合这类活件的成型加工，圆压圆模切将随之迎来发展的春天。2 模切辊的研究内容对于模切辊的设计，首先必须对模切产品有详细的了解，针对产品及客户要求进行设计。模切行业应该属于一个新兴行业，在技术方面还有很多地方不够成熟. 本论文以模切辊的设计为基础，主要设计刀模的轴体相关尺寸及各强度的校核，及其他辅助零件的结构设计，加工工艺分析。模切辊由毛坯材料经过粗车，划线，粗铣刃，淬火回火，外圆磨，精铣，外圆磨，修角，试切，检测工艺流程简介。2.1 设计方案的拟定模切刀模相对比较简单，其主体设计就在刀模轴体上，要保证模切产品的质量，就必须保证刀模各尺寸及模切刀线的硬度，角度及高度。轴体设计合理的情况下，根据刀模尺寸设计相关刀模装置的辅助零部件，保证模切质量及精度。初步方案为设计刀模及底辊，模切装置及齿轮传动四部分。模切刀模尺寸各不相同，但不管如何设计，都必须保证能够安装在对应机型的模切机上。模切刀模与底辊通过齿轮传动对产品进行模切。模切装置通过一些辅助零部件，保证模切过程的稳定及定位，确保产品合格，保证精度要求。模切刀模装置主要包括三部分：（1）模切核心的模切刀模（2）模切底辊，配合刀模进行模切（3）模切刀模及底辊安装装置，确保模切过程稳定且保证产品精度要求2.2 模切刀模装置设计 模切刀模装置设计过程的主要内容是：确定主要技术规格，模切刀模轴体尺寸确定及强度分析，主机设计，各零部件设计和总体布局。全部零件图，使用说明书和制造验收技术文件。这些过程是整个设计有机的组成部分，在进行每一个步骤时，都不能孤立的考虑，而应综合比较，互相协调。2.3 模切刀辊的主要技术参数设计确定模切刀辊的各部分尺寸及各强度计算是设计工作中最重要的步骤之一。因为它直接关系到模切产品是否合格的质量要求。同时它也是设计各零部件的依据，它对零部件的尺寸、要求加工设备的能力和整机成本有极大的影响。因此，必须仔细分析机器工作时工艺动作程序；同时模切装置的各零部件的尺寸的合格设计。在确定主要技术规格时，我们还应深入调查研究同类型设备的结构，主要技术规格、操作性能等相关资料。主要技术规格是表示机器工作性能的指标。通常包括以下部分：第一，主要规格又称主要参数，它是表示模切装置主要特性的参数。第二，各辅助零部件的尺寸设计合理。第三，工作环境，模切装置的刀模装置一般在无尘车间为好，避免因为环境影响到模切产品。第四，模切机外形尺寸及总重量。确定主要技术规格时,基本的方法是工艺分析和统计分析相结合的方法.通过对产品模切进行必要的工艺试验,可以确定模切刀模的主要相关尺寸及轴的强度要求，主要是硬度等。同时，可以依据经验和有关计算公式决定有关参数.在设计专用产品时,往往对产品设计只有工艺设想,缺乏实际试验或者因试验条件限制而不能较为准确地提供参数要求;就是在设计标准系列时,也常常遇到很多困难,例如机器不能设计的过于庞大、复杂等。因此，我们必须较为准确地确定所设计产品尺寸范围，以确定有关参数。在确定参数时，应尽可能的收集国内外同类型产品的有关资料，应用统计分析的方法，得出各参数的范围和它们之间的关系，以帮助正确制定所设计产品的主要技术规格。模切刀模装置模切速度多数在45007500次小时。初步确定其主要技术规格如下：电动机功率P=10kw，转速n=1450r/min 3 模切装置的结构设计计算3.1 机器的设计计算机身由底座、模切辊、底辊、竖板、挡板、支撑滑块、压盖，支撑杆等组成。模切刀模为主体，底辊固定在装置模切辊正上方，模切辊与底辊都固定在模切装置上，通过齿轮传动配合模切。机身因为对其强度要求不高，所以下面仅对机器零件图尺寸设计做详细分析。底座，这是整个模切机架的支撑件，两边通过螺纹与其他零件连接，上面打有销钉孔，这是便于拆装装置所用。因为装置只是单个刀模的模切，所以选择的尺寸长宽高大小分别为222x190x30就基本能够满足，通过螺纹固定的螺纹尺寸详见后面附件图纸，这里不多加说明。竖板竖板顾名思义，也就是竖立在模切机器边上的一个零部件。结构也比较简单，根据机器的底座大小设计竖板的基本尺寸为275x52x25，及与挡板螺纹连接的螺纹孔，大小为M4，底面螺纹孔与底座固定，大小为M8，同时在顶部也打有两个竖直方向的螺纹孔，这是用来从上端面固定模切刀辊的。挡板挡板的作用主要是固定刀模及底辊在模切过程中滑移。其尺寸要求比较严格，需保证安装紧凑，在这里我选择其长宽高基本尺寸分别为244x15x5，上面也是通过螺栓将挡板与竖版固定，5个间距50在长度方向均布。大小为M4，防止刀模滑移。支撑滑块支撑滑块是与刀模配合的一个零部件，它的主要作用是固定刀模与底辊，设计过程中对滑块的硬度有要求，因为硬度达不到的话，刀模配合将会出现误差，大概硬度经过淬火回火后达到HRC58左右。其设计的是一个方块，中间一通孔，配合刀轴上的小轴套及轴承的，所以通孔的直径选为46mm，高度要求不高，只需要保证刀模底辊可以模切就行，考虑到模切刀的齿数范围，我选择滑块的高度为85mm，其宽度则是根据机器的宽度而定的。其他尺寸详细见后面附图纸。压盖压盖是机器的一个辅助零件，安装在机器的最上端，用于固定模切辊与底辊配合使用。结构简单，要求亦不是很高，其基本尺寸为190x25x20，具体尺寸见后面附图。支撑杆支撑杆的主要作用是固定机器的径向移动，它是一根圆柱杆，直径为20mm，长度为222mm，两端用螺纹连接在机器的竖板上，加强模切装置的稳定性。这是机器的主要零部件说明，具体尺寸及尺寸分布详见后面附图。3.2 模切刀轴的设计计算及强度校核3.2.1 刀轴的设计计算 拟定模切轴上零件的装配方案是进行轴的结构设计的前提，它决定着轴的基本形式。我的基本方案是：小轴套，轴承，套筒，齿轮，垫片，轴承，小轴套依次从轴的左端向右端安装。拟定轴上零件的装配方案如图 图1 模切刀模装配图Fig.1 Die cutting die assembly drawings 字根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 为了满足刀轴向定位要求，轴的左端需制出一轴肩，故取=62mm；左端用轴套定位，按轴端直径取轴套直径D=26mm。轴套与轴配合的孔长度=13mm，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上长度应比略短一些，现取刀轴底辊与传动机构采用平键连接。由表1查得平键截面bxh=20mmx12mm，键槽用键槽铣刀加工，长为23mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为16mmx10mmx70mm，半联轴器与轴配合为.滚动轴承与轴的周向定位是定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6. 表1 普通平键和普通楔键的主要尺寸Tab.1 Ordinary flat key and the key size Taper key 字典轴的直径 68 810 1012 1217 1722 2230 3038 3844 键宽bx键高 22 33 44 55 6687 108 128轴的直径d 4450 5058 5865 6575 7585 8595 95110 110130键宽bx键高h 149 1610 1811 2012 2214 2514 2816 3218键的长度系数L 6， 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 180， 200, 220, 250 确定轴上圆角和倒角尺寸朗读显示对应的拉丁字符的拼音表2 零件倒角C与圆角半径R的推荐值Tab.2 Part chamfering radius R C and the recommended value直径d 610 1018 1830 3050 5080 80120 120180 C或R 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 取轴端倒角为2x1，各轴肩处的圆角半径见附图。刀轴的具体尺寸见下图图2模切刀模尺寸Fig.2 Die cutting die size3.2.2 刀轴的强度校核 已知电动机功率P=10KW,转速=1450r/min.（1）取齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）=0.97，则求得 转速于是（2）作用在齿轮上的力 因已知低速级大齿轮的分度圆直径为 （1）而 （2） =5002xN=1839N （3）=5002xN=713N （4） 圆周力径向力 及轴向力的方向如图3所示（3）初步确定轴的最小直径根据扭转强度条件，轴的扭转强度条件为 （5）式中： 扭转切应力，MPa ； 轴所受的扭矩，N.mm ； 轴的抗扭截面系数， ； n 轴的转速，r/min ； P 轴传递的功率， kw ； d 计算截面处轴的直径 ， mm ； 许用扭转切应力 ， MPa，见下表5由上式可得轴的直径 d= （6）式中 =，查表3。先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据图3，取=112,于是得 （7）表3轴常用几种材料的及值Tab.3 Axis and thevalues of several materials commonly used轴的材料 Q235-A20 Q275、35（1Cr18Ni9Ti） 45 40Cr35SiMn38SiMnMo、3Cr13 1525 2035 2545 3555 149126 135112 126103 11297轴的最小直径是安装联轴器处轴的直径。为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。联轴器的计算转矩查图3，考虑到转矩变化很小，故取，则： =1.3X960000Nmm=1248000Nmm （8）表4工作情况系数Tab.4 Work coefficient工作机 原动机分类 工作情况举例 电动机汽轮机 四缸以上内燃机 双缸内燃机 单缸内燃机 1 转矩变化小，如发动机 1.3 1.5 1.8 2.22 转矩变化小，如运输机 1.5 1.7 2.0 2.43 转矩变化中等，如搅拌机 1.7 1.9 2.2 2.64 转矩变化和冲击 1.9 2.1 2.4 2.8变化中等，如织布机5 转矩变化和冲击 2.3 2.5 2.8 3.2载荷大，如起重机6 转矩变化大并有级强烈 3.1 3.3 3.6 4.0冲击载荷，如压延机按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T5014-2003或手册，选用HL4型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250000 Nmm.半联轴器的孔径=55mm，半联轴器长度L=112mm，半联轴器与轴配合的孔长度=84mm。求轴上的载荷首先根据轴的结构图6，做出轴的计算简图3。在确定轴承的支点位置时，应从手册中查收a值。对于6004深沟球轴承，由手册中查得a=29mm。因此，作为简支梁的轴的支承跨距。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图3从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面。现将计算出的截面C处的及M的值列于下图3 图3 轴的载荷分析图Fig.3 Shaft load analysis diagram表5截面C处的各值 Tab.5 The size of C载荷 水平面H 垂直面V支反力F 弯矩M 总弯矩 =270938Nmm =236253 Nmm 扭矩T 按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（及危险截面C）的强度。根据上图中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取=0.6，轴的计算应力 （9）前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由表查得,故安全。精确校核轴的疲劳强度（4）判断危险截面截面A,II,III,B只受扭矩作用，虽然键槽、轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面A,II,III,B均无需校核。从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面IV和V处过盈配合引起的应力集中最为严重；从受截的情况来看，截面C上的应力最大。截面V的应力集中的影响和截面IV的相近，但截面V不受扭矩作用，同时轴径也较大，故不必做强度校核。截面C上虽然应力最大，但应力集中不大（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端），而且这里轴的直径最大，故截面C也不必校核。截面VI和VII显然更不必校核。由第三章附录可知，键槽的应力集中系数比过盈配合的小，因而该轴只需校核截面IV左右两侧即可。截面IV左侧抗弯截面系数 W=0.1 （10）抗扭截面系数 （11）截面IV左侧的弯矩M为 M=270938XNmm=133561 Nmm （12）截面IV上的扭矩为 =960000 Nmm截面上的弯曲应力 （13）截面上的扭转切应力 （14）轴的材料为45钢，调质处理。由表查得=640,=275Mpa，=155。截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按附表查取。因=0.031，=1.08，经插值后可查得 ，=1.31又由下图4可得轴的材料的敏性系数为 =0.85 图4 材料疲劳曲线Fig.4 Material fatigue curve故有效应力集中系数为 2x（2.0-1）=1.82 （15） （16）表6轴上键槽处的有效应力集中系数Tab.6 keyway effective stress concentration factor 轴材料的/MPa 500 600 700 750 800 900 1000 1.5 1.75 2.0 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9查手册得系数=0.67；扭转尺寸系数=0.82.轴按磨削加工，由下图5得表面质量系数为 图5 表面质量系数变化Fig.5 Surface quality coefficient轴未经表面处理，即则按式及式得综合系数为 （17） （18）又由及得碳钢的特性系数 于是，计算安全系数值，按式则得 （19） （20） =1.5 （21）故可知其安全。截面IV右侧抗弯截面系数W按表中的公式计算。W=0.1=0.1x=34300 （22）抗扭截面系数 （23） M=270938xNmm=133561 Nmm （24） MPa=14.00Mpa （25）过盈配合处的=3.16 （26）轴按磨削加工，由附图得表面质量系数为 故得综合系数为 （27） -1=2.53+-1=2.62 （28）所以轴在截面IV右侧的安全系数为 （29） （30） （31） 故该轴在截面IV右侧的强度是足够的。其他因为无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称性，故可略去静强度校核。至此，轴的设计 计算即告结束。齿轮通过圆螺母定位，其可承受大的轴向力。因为其他要求不高，所以就采用的套筒及垫片定位即可。周向定位主要通过键槽进行动力传动，相对而言比较稳定。3.2.3. 刀轴的制造工艺模切刀的制造工艺就是在一个特定的轴体上合适的位置处加工出所需的刀线。模切辊从毛坯到成品的加工工艺一般分别为毛坯-粗车-划线-粗铣-热处理-外圆磨-精铣-外圆磨-修角-试切-成品。下面对加工工艺做简要分析：毛坯：就是直接由采购部门采购刀轴所需材料类型及要求尺寸，刀辊尺寸根据刀模机型及加工刀线齿数确定相对应的刀辊的长度及直径。粗车：设计部门根据客户要求设计好辊体的刀线加工宽度尺寸，再由外协粗车到图纸所示尺寸即可，粗车图纸的尺寸我们都进行了相应的放量，主要是为了保证刀模的直径，粗车精度一般在0.1mm左右。刀轴只有滚枕及加工刀线区域精度要求比较高，表面粗糙度一般为0.4，以刀轴端面为加工基准，分别加工刀轴各部分尺寸，因为粗车只是车出外形尺寸，精度要求不高，所以采用基本的粗车方案及粗车，半精车，精车即可。但是务必保证刀轴各段尺寸要求。划线：辊体粗车完后，上数控机床，通过编程用铣刀在辊体上划线就是画出客户要求的刀线图案，以保证在加工刀线过程中做参照，避免大的失误。粗铣：就是数控操机人员按照编程编写的程序用相应的铣刀进行加工，铣刀根据刀线复杂程度及刀线之间的间距进行选用，一般在划线的刀线基础上加宽了0.15mm。粗铣过程中一端用三角卡盘固定刀轴，另一端则是通过顶尖固定刀轴进行加工，粗铣加工精度粗糙度保证在1.6左右。热处理：热处理为淬火回火-，这是为了保证刀模的硬度，延长寿命及良好的切透能力，即不容易刀钝，否则需要修磨，而刀轴修磨次数一般在三次左右，所以粗铣完刀轴及刀线之后需进行热处理。外圆磨：这是在粗铣的基础上，磨床磨辊枕，保证刀线与辊枕的高低差，及刀线的深度。外圆磨的过程中同样一端通过三角卡盘固定，另一端通过顶尖固定，选择合适的砂轮进行磨刀轴表面，磨床精度一般能够达到0.4左右。一般的刀钝维修亦可以通过外圆磨辊枕再精铣提高锋利度。精铣：就是在粗铣的基础上严格按照图纸所标刀锋角度及深度进行精加工，加工方式跟粗铣一样，选择相对应的铣刀进行精铣。不过精铣就务必要按照刀线加工的刀锋角度进行加工，精度等级保证在IT8级，否则会加大修角的工作量，延误刀模的交期。外圆磨：精铣完后，刀轴刀线已加工完成，再一次通过外圆磨辊枕来保证辊枕尺寸一致，以调节刀锋所要求的切削效果及产品要求精度。修角：因为刀锋角度比较小，数控机床没法加工到图纸要求的角度，修角是刀模完工的一道重要工艺，修角人员在显微镜下使用相应的修角刀修出图纸所要求的角度。试切：修角完后，刀模加工已全部完成，通过客户图纸提供的所切的材料进行试切，如能达到应有的效果及合格，否则再进行修角，保证刀模合格，再发货。3.3刀轴辅助零件设计3.3.1. 齿轮的设计模切刀模与底辊进行模切的过程中，主要通过齿轮配合进行，这里对齿轮的结构要求不是很高，主要保证齿轮与模切刀模安装工紧凑，设计的是三个直径为8的螺母圆周均布进行锁紧，具体尺寸及分布情况见附图。3.3.2.轴承的选择初始条件：轴承所承受载荷为=1500N，=1000N，d=30mm，转速n=560r/min要求工作8000小时，工作情况平稳。按照装置的结构，本设计采用一对角接触球轴承，正装。代号6004（GB/T292-1994，）由滚动轴承样本可查得6004型轴承面对面安装，并且刀轴相对受力不是很大，选用6004型号轴承，其相关基本尺寸为： dxDxB=20X42X12当量载荷的计算：因为/=1.50.68 ，且工作平稳，取=1，按公式（13-8a） =2415N （32） 求该对轴承应具有的基本额定动载荷，按照式子（13-6） =2415=15585.7N （33）按照滚动轴承样本，一下个型号轴承面对面成对安装在一个指点时候的基本额定动载荷C为：轴承代号：6004，基本额定动载荷/N：6000故选择一对6004的轴承安装在刀轴两侧上合适。3.3.3.刀轴上小零件设计因模切刀模相对比较简单，与其配合的小零件要求不高，所以再此不做详细分析，具体尺寸参照附图。3.4.螺栓组结构的设计总载荷=4800N,其作用线与垂直线的夹角=，底板高h=340mm，宽b=150mm，设计螺栓连接，螺栓数n=4，对称分布3.4.1螺栓受力分析在总载荷的作用下，螺栓组连接承受轴向及横向力和倾覆力矩的作用，在倾覆力矩M的作用下，上面两螺栓受到加载作用，而下面两螺栓受到减载作用，故上面的螺栓受力较大，所受的载荷按式确定 （34）故上面的螺栓所受的轴向工作载荷为 F= （35）在横向力的作用下，底板连接接合面可能产生滑移，根据底板接合面不滑移的条件 （36）由表查得接合面间的磨擦系数f=0.16，并取，取防滑系数则各螺栓所需要的预紧力为 （37）上面每个螺栓所受的总拉力按式求得 （38）3.4.2确定螺栓直径选择螺栓材料为Q235、性能等级为4.6的螺栓，由表查得材料屈服极限=240MPa，由表查得安全系数s=1.5，故螺栓材料的许用应力 = （39）根据式求得螺栓危险截面的直径（螺纹小径）为 （40）按粗牙普通螺纹标准（GB/T196-2003）,选用螺纹公称直径d=8mm（螺纹小径=10.106mm）。3.4.3螺栓组校核设计连接接合面得挤压应力不超过许用值，以防止接合面压碎。参考式，有 （41）由表查得=0.5=0.5X250MPa=125MPa1.84 MPa，故连接接合面安全连接接合面应保持一定的残余预紧力，以防止托架受力时接合面间产生间隙，即参考式，有=72.44N/0.72MPa0 （42）故接合面受压最小处不会产生间隙。参考式，对碳素钢螺栓，要求已知=240 MPa，=取预紧力下限即0.6要求的预紧力=6520N,小于上值，故满足要求4 模切装置的安装设计 整套模切装置安装见后面A0装配图纸。(1)将底座与定位块固定好(2)将支撑轴套安装到底辊上(3)底辊固定到底座装置上 (4)将套筒，齿轮，垫片，轴承等安装到模切刀模上(5)再在模切刀模两端套上模切滑块(6)安装好模切刀模与底座上(7)将竖版，挡板，压盖及支撑杆安装好，整个装置安装完毕5模切材料及其应用领域简介5.1模切材料高温绝缘类：聚酰亚胺（PI）胶带（膜）、聚脂（PET）胶带（膜）、玻璃纤维胶带、特氟龙（PTFE）胶、带（膜）、聚醚醚酮（PEEK） 胶带（ 膜）、PP 胶片、阻燃快巴纸、青（红）壳纸、PB 纸、NOMEX 纸、云母纸、硬软质云母片材、聚芳砜织维纸-聚酰亚胺薄膜复合材料（SHS）、聚芳织维纸-聚酰亚胺薄膜复合材料（NHN）、聚胺脂泡棉阻等 缓冲吸收类：PORON 泡棉、INOAC 泡棉、ServteK 泡棉、PE、IXPE、EPE、C等 导电屏蔽类：导电布泡棉、铜箔、铝箔、吸波材料等粘结固定类：3M、TESA、NITTO、SOKEN、SONY、SEKISUI、DIC、等各类特种单（双）面胶；PE 泡棉双面胶、VHB 双面胶、导电导热双面胶及其模切制品。表面保护类：高净化PET 中高低粘性及自粘性保护膜（防划伤型.防眩型.水洗型.自服帖型）、PE 保护膜系列。离型纸类: PE 淋膜硅油纸、牛皮纸硅油系列；PET、PE 静电系列；PET 氟素膜等。止滑助滑类：橡胶、聚胺脂脚垫、PU 绒布； FPET、特氟龙（PTFE）助滑片等。 吸水防伪类：羊毛毡、吸水纸、吸水海棉、遇水扩散防伪贴纸等。 防尘防水类：无纺布、金属网、尼龙纤维声学纱网；防水纱网等。绝缘阻燃类：PP 片材阻燃（难燃）、PC 片材阻燃（难燃）、PET 片材（难燃）、快巴片材5.2应用领域简介5.2.1汽车应用(1)阻尼铝箔胶带模切品，电气胶带模切品，泡棉胶带密封件粘接品 (2)后视镜镜座结构粘接胶带之模切品 (3)专门部位吸音材料之模切品 (4)车内显示器LCD、VCD、DVD用之模切品，用于车内部件转移胶带之模切品，各种内饰件粘合用之胶带模切品 （5）保护缓冲材料之模切品，车顶结构密封胶带等材料之模切品 （6）安装的产品： 利用双面胶带、泡棉胶带、转移胶带、可抗增塑剂的双重稳定胶带，可减少雾气的胶带，经过分割、模切可用在汽车零件上。如：仪器盘、灯壳、装饰物等、实质安装更快速、简单、准确。 （7）降噪及减震： 在金属件与塑料件之间、塑料件与塑料件之间、金属件与金属件之间、贴上用泡棉、毛毯、防刮擦的纺织品等制成的模切产品、以起到降噪减震的作用。 （8）内饰及缓冲： 各种氯丁橡胶、泡棉以及硅胶材料，通过精密模切后，用在装饰件、车门及顶棚等部位。 （9）其他的应用： 车标的安装，抗高温喷涂遮蔽纸，安全气囊的密封，扬声器盖，临时性保护胆等。 5.2.2包装应用模切机主要用于纸品包装装潢工业中的商标、纸盒、贺卡等的模切、压痕和冷压凸作业，是印后包装加工成型的重要设备。 模切机的工作原理是利用钢刀、钢线（或钢板雕刻成的模版），通过压印版施加一定的压力，将印品或纸板轧切成一定形状。若是将整个印品压切成单个图形产品称作模切；若是利用钢线在印品上压出痕迹或者留下弯折的槽痕称作压痕；如果利用阴阳两块模板，在印品表面压印出具有立体效果的图案称为凸凹压印，以上可以统称为模切技术。 模切机的种类模切机根据压印形式的不同，主要分为圆压圆、圆压平、平压平三种类型。根据模版放置的形式可以分为立式和卧式两种。根据自动化程度手动（半自动）和自动两种。从功能上讲，除了模切之外，还有烫金功能，称做烫印模切机，有的带有自动清废功能，称做清废模切机。圆压圆模切机的特点是线接触、模切压力小、生产效率高，可以与胶印机、柔印机、凹印机等印刷设备连在一起进行联线模切，所以应用范围比较广。5.2.3电脑应用面板夹层, 提高气密性, 磁碟机尾部护垫, 磁碟机尾部护垫, 摩擦垫片,防止粘着,喇叭边围，吸收冲击音，防止漏光，尺寸稳定性好，吸收冲击，填补间隙， 防止撞击噪音，吸收震动，摩擦性好，盘盖软垫，防尘，提高气密性，防止杂音，防止松动，PCB下面周围，吸收震动，键盘垫片， 摩擦性好，防止撞击噪音，脚垫，吸收震动，无污染，LED周围，电池周围，吸收冲击，吸收冲击，防尘，反弹性， 尺寸稳定性好，提高气密性，尺寸稳定性好，遮断马达噪音，提高气密性，填补间隙，LCD周围， 填补间隙，提高遮光性， 隔热效果。5.2.4手机应用视窗/镜头保护，耳机/话筒O形圈固定，LCD框架固定，麦克风防尘垫，听筒/话筒防尘垫，视窗/镜头固定，耳机/话筒防尘网，电池仓固定，电线固定，PCB固定，铭牌，视窗防尘垫，固定键盘，电池板缓冲垫，电池板标贴，序列号标签，LCD反射膜/背光片，麦克风防尘网，听筒/话筒缓冲垫。当然还有很多领域，比如LCD，微电子产品等等，这里我就不多介绍了。6总结毕业设计是大学学习的最后阶段，也是四年来学习的总结，同样也是将所学知识应用于实践的一次锻炼机会。回顾我的毕业设计，我认为最重要的是保持严谨的学习态度。临近毕业，课程的压力骤然减少，时间还是比较充足。很多同学都开始放松起来，不再保持一种严谨的学习态度。其中也包括我自己。虽然我一直在外地实习，实习的公司就是专门做模切刀具的，所以我选择了模切辊的设计这一课题，我认为我在这实习，通过一