燙金機的曲柄連桿結構特點分析

劉東

摘 要：文章通過對燙金機的施壓機構和間歇機構的具體分析，對其中曲柄連桿結構運動特點進行了探討。并對影響機構運行的結構要素進行了詳細的闡述，為設計人員進行曲柄連桿的設計和制造提供了借鑒，也為燙金機的廣泛應用提供了有效的支撐。

關鍵詞：燙金機；曲柄連桿；平模切；結構特點

引言

近年來，精品包裝的需求出現了爆發式的增長，平壓燙金機作為包裝印刷工業的常用設備，需要量也與日俱增。對于平壓燙金機來說，速度和穩定性是其性能的核心指標，前者關系著效率，后者關系著質量，如何既能保證燙金機的工作效率又能提高燙金機的質量是燙金機設計者最為熱衷的課題。文章通過實際調研，對燙金機的施壓結構和間歇結構進行了具體的分析，對這些機構的特點以及對燙金機工作性能的影響進行了詳細的論述，為燙金機設計者對其結構進行優化設計提供了有效的數據支撐。

1 燙金機的曲柄連桿結構特點分析

1.1 燙金機結構簡介

燙金機通常分為平壓平燙金機、圓壓平燙金機、圓壓圓燙金機，其中最常用的是平壓平燙金機，這種燙金機的主要結構有輸紙結構、施壓結構、間歇結構、供箔結構、加熱及吹平剝離結構等，文章以平壓平模燙金機最核心的施壓結構和間歇結構為例，對它們的特結構點進行具體的探討。

1.2 燙金機的施壓結構分析

燙金機的施壓結構通常是采用的十字機構組成的雙肘連桿結構，即：在燙金機工作時，上平臺（包括上版框和燙金版）保持不動，下平臺通過連桿機構和傳動系統由最低點運動到最高點，在最高點時，燙金壓力最大，而且此時平臺要保持均勻受力，上下平臺保持平行，否則會造成燙金壓力不均，燙金質量差的后果。在理想的設計中，燙金機的下平臺只需要在垂直方向做往復運動就能達到目的，但實際上雙肘連桿機構的各桿之間由鉸鏈連接，所以其實際運行軌跡是上下起伏，左右搖擺，下平臺垂直運動的行程越大，其左右偏斜的角度也越高，所以在設計是應當盡可能的減小下平臺的行程，降低下平臺的偏移和傾斜角度。

1.3 燙金機的間歇機構分析

燙金機的間歇結構通常采用凸輪結構，影響平壓燙金機性能的主要運動是從動件的運動規律。在普通燙金機結構中，常用的是平行分度凸輪結構，其運動規律有修正等速、修正梯形、修正正弦等，這些運動規律在低于6000轉/小時的低速燙金機結構中表現非常良好，但在高速燙金機結構就表現出了極大的不穩定性，常常在運動時發生變形，產生振動，大大的影響了燙金機的工作質量。

1.4 燙金機的曲柄連桿結構的特點

燙金機的施壓結構和間歇結構中有曲柄和連桿，其結構特點與燙金機性能之間有著密切的關系，下面對曲柄與連桿的結構特點與燙金機性能的關系進行具體的分析：（1）曲柄長度影響下平臺的行程。下平臺的活動主要受曲柄長度的影響，曲柄長度越長，下平臺的行程越長，反之亦然；（2）曲柄的長度影響著下平臺左右搖擺的幅度。在下平臺的運動中，其自身結構導致其不能垂直運動，曲柄越長，平臺晃動、起伏的程度越大，但實際研究發現，下平臺處在最高和最低位置呈現水平外，其它位置都是傾斜的，而且傾斜具有一定的規律，設計時應當合理利用這些規律；（3）曲柄長度對模切時間影響不大。模切時間是指下平臺在最高位置的旋轉角度范圍，在這個范圍內是燙金機壓力最大的范圍，也是進行壓模的時間，研究發現模切時間是一個角度范圍，與曲柄的長度沒有直接關系，其模切時間角大約是20度，這種設計方案不僅保證了模切的時間精度，而且保證紙張不會因為下平臺的左右擺動而產生印刷質量；（4）連桿長度影響機構的性能。在實際運行中，如果增加連桿的長度，就會改變機構的整體性能，原本曲柄旋轉一周，下平臺只有一次達到極限位置，增加連桿的長度后可以兩次到達極限位置，這樣雖然兩次過死點的模切時間縮短，但兩次過死點產生的壓切效果卻比原來要好很多；（5）連桿和曲柄對結構受力的影響。改變后的曲柄和連桿使下平臺在極限位置的模切壓力增加，模切效果變好，極限位置的較大模切壓力由肘桿直接傳遞給機座，有效地降低了曲柄和連桿承受的最大壓力，延長了機構的使用壽命。

總體而言：曲柄越長，行程越大，從而影響了機器速度，在滿足其它要求的情況下，曲柄應該取小，連桿長度與燙金機的模切和燙印功能有著密切的關系，應當根據實際情況進行選取，所以在進行高速燙金機的設計時，應該充分考慮到曲柄、連桿以及雙肘桿等結構的特點，綜合應用，以達到最佳效果。

2 結束語

文章通過對平壓平燙金機的施壓結構和間歇結構具體分析，闡述了這些機構對燙金機效率和質量的影響，并對凸輪和連桿兩個結構的特點以及它們與燙金機性能的關系進行了具體的論述，為燙金機設計人員對高速燙金機的設計提供了有力的支持，同時也為燙金機其它結構的分析和討論提供了借鑒。

參考文獻

[1]羅勇，成剛虎.模切機連桿機構的彈性靜力學分析[J].輕工機械，2008，08（04）：29-31.

[2]張選生，柴三中，成剛虎，等.用回路法分析自動模切機雙肘桿結構[J].包裝工程，2005，12（12）：51-53，57.

[3]李桂紅，成剛虎.平壓模切機構及其運動協調性的分析[J].包裝與食品機械，2003，05（05）：5-7.