凹版印刷机导向辊的挠曲变形研究

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1、西安理工大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（２０１５）Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．２１５９文章编号：１００６－４７１０（２０１５）０２－０１５９－０５凹版印刷机导向辊的挠曲变形研究马利娥，邵明月，吴志勇，武吉梅，刘定强（西安理工大学印刷包装与数字媒体学院，陕西西安７１００４８）摘要：以凹版印刷机导向辊为研究对象，将其简化为变截面简支梁模型，利用简支梁理论的数值计算方法对导向辊的挠度进行了分析与研究。分析了在薄膜压力和自身重力的作用下，不同轴肩长度、不同薄膜张力和三种不同壁厚的导向辊的挠曲变形情

2、况，对导向辊的挠曲变形进行了ＡＮＳＹＳ仿真和实验测试。研究结果表明：当导向辊的壁厚一定时，随着薄膜张力的增加，导向辊的挠度也随着增加；薄膜张力一定时，随着轴肩长度的增大，导向辊的挠度减小；导向辊轴肩越长，导向辊的挠度随张力增加而增加的趋势变得缓慢。关键词：导向辊；挠度；简支梁中图分类号：ＴＳ８０３．６文献标志码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｕｉｄｅｒｏｌｌｅｒｉｎｇｒａｖｕｒｅｐｒｉｎｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅＭＡＬｉ’ｅ，ＳＨＡＯＭｉｎｇｙｕｅ，ＷＵＺｈｉｙｏｎｇ，ＷＵＪｉｍｅｉ，ＬＩＵＤｉｎｇｑｉ

3、ａｎｇ（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＰｒｉｎｔｉｎｇ，ＰａｃｋａｇｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＤｉｇｉｔａｌＭｅｄｉａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｇｕｉｄｅｒｏｌｌｅｒｏｆｔｈｅｇｒａｖｕｒｅｐｒｉｎｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅｒｏｌｌｅｒｉｓｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄａｓａｓｉｍｐｌｙｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｂｅａｍｍｏｄｅｌｗｉｔｈｖａｒｉａｂｌｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ

4、ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｕｉｄｅｒｏｌｌｅｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｓｔｕｄｉｅｄｂｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｓｉｍｐｌｙｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｂｅａｍ．Ｆｌｅｘ－ｕｒａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｕｉｄｅｒｏｌｌｅｒｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｈｏｕｌｄｅｒｌｅｎｇｔｈｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｂｔｅｎｓｉｏｎｓａｎｄｔｈｒｅｅｄｉｆ－ｆｅｒｅｎｔｗａｌｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｅｂｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｔｈ

5、ｅｒｏｌｌｅｒｇｒａｖｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅ－ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｒｏｌｌｅｒｗａｌｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓｉｓｃｏｎｓｔａｎｔ，ｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｌｌｅｒｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈａｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｗｅｂｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｗｈｅｎｔｈｅｗｅｂｔｅｎｓｉｏｎｉｓｃｏｎｓｔａｎｔ，ｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｌｌｅｒｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈａｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｒｏｌｌｅｒｓｈｏｕｌｄｅｒｌｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅｌｏｎｇｅｒｔｈｅｒｏｌｌｅｒｓｈｏｕｌｄｅｒ

6、ｌｅｎｇｔｈｉｓ，ｔｈｅｍｏｒｅｓｌｏｗｌｙｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｌｌｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈａｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｗｅｂｔｅｎｓｉｏｎ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｄｅ－ｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅＡＮＳＹＳｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｕｉｄｅｒｏｌｌｅｒ；ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ；ｓｉｍｐｌｙｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｂｅａｍ近几年，随着现代新材料和电子技术的快速发展，柔性电子等新型薄膜产品得到了广泛的应用。如薄膜太阳能电池板、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕ

7、ｅｎｃｙ［１－２］ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＤｅｖｉｃｅｓ）标签、光学薄膜等。凹版印刷机是薄膜产品加工的典型设备，薄膜在印刷过程中以张紧状态高速和高精度传输，导向辊对运动图１薄膜的印刷和传输过程示意图薄膜起着支撑和导向的作用，薄膜的印刷和传输过Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｗｅｂｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ程示意图如图１所示。研究导向辊的不平行度对运动薄膜横向位移的影响印刷时，导向辊的表面结构和力学性能是薄膜时考虑了薄膜与导向辊的摩擦力。Ｄｕｃｏｔｅｙ［８］等研发生皱褶、横向漂移和断裂等现象的原因，直接影响究了开

8、槽的导向辊（矩形槽、三角形槽和螺旋槽等）［３－６］［７］薄膜的加工速度和精度。２０１０年Ｂｒａｋｅ等人对薄膜传输的影响，认为改变导向辊的表面结构可收稿日期：２０１４－１２－１４基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１３０５３４１，１１２７２２５３）；陕西省印刷包