Анализ и совершенствование конструкций прессовых пар для холодного конгревного тиснения

• Автор: Андросов, Владислав Станиславович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Обзор процесса конгревного тиснения
1.1 Общие положения
1.2 Обзор техники и технологии конгревного тиснения
1.3 Обзор прессовых пар и другой оснастки
1.3.1 Клише
1.3.2 Контр клише
1.3.3 Оснастка для одновременного выполнения вырубки
и холодного конгревного тиснения
1.4 Обзор свойств обрабатываемых материалов
1.4.1 Молекулярная и надмолекулярная структура полимеров
1.4.2 Обзор свойств целлюлозно-бумажных материалов
1.5 Обзор научно-технической литературы и патентных источников
Выводы
2 Анализ свойств прессовых пар и обрабатываемого материала
2.1 Определение геометрической формы поперечных сечений прессовых пар
2.2 Исследование свойств упаковочного картона
2.2.1 Экспериментальное определение механических характеристик
2.2.2 Изучение процесса накопления остаточных деформаций
Выводы
3 Математическое моделирование одноуровневого
холодного конгревного тиснения
3.1 Применение метода конечных элементов
3.1.1 Построение расчетной схемы
3.1.2Построение матриц жесткости
3.1.3 Учет граничных условий и вычисление перемещений

конечных элементов
3.2 Моделирование напряженно-деформированного
состояния материала
3.2.1 Построение расчетной схемы
3.2.2 Анализ внутренних усилий в обрабатываемом материале
Выводы
4 Разработка и применение методики расчета геометрической
формы поперечных сечений прессовой пары и материала
4.1 Разработка методики
4.2 Расчеты деформаций картона в прессовой паре,
состоящей из двух рабочих участков
4.3 Проверка работоспособности методики расчетным способом
4.4 Экспериментальная проверка напряженно-деформированного состояния материала в прессовой паре клише-контрклише и
сравнение с расчетными данными
Выводы
Основные результаты и выводы
Библиографический список использованных источников
Введение
Конгревное тиснение широко применяется при изготовлении самой разнообразной полиграфической продукции. Внедряя в производство новые материалы, используя сложные дизайны элементов тиснения, полиграфические предприятия обычно идут эмпирическим путем, ориентируясь на опыт или проводя тесты, для осуществления которых в большинстве случаев изготавливаются экспериментальные прессовые пары (клише-контрклише). Поэтому в области конгревного тиснения существует ряд актуальных и недостаточно исследованных научно-технических проблем. К ним относятся: изучение физико-механических характеристик обрабатываемых материалов, математическое моделирование процесса конгревного тиснения, разработка методик проектирования прессовых пар с учетом свойств материала, параметров оборудования и т.д.
Переход от традиционного эмпирического пути к математическому моделированию и разработке методик проектирования прессовых пар позволит экономить время, затрачиваемое на конструкторскую подготовку заказа к производству и повысить качество продукции. Особую значимость такие исследования имеют для одноуровневого холодного конгревного тиснения (ОХКТ), поскольку в отсутствие температурного фактора для получения качественных оттисков возрастают требования к деформационным свойствам обрабатываемого материала и конструкции прессовой пары.
Объект и предмет исследования. В данной работе объектом исследования является одноуровневое холодное конгревное тиснение прессовой парой клише-контрклише. Предметом исследования является взаимосвязь конструкции прессовой пары, прикладываемой нагрузки и геометрической формы поперечного сечения обрабатываемого материала.
Цель и задачи работы. Целью работы является создание методики расчета геометрической формы поперечных сечений прессовой пары и целлюлозно-бумажного материала, обрабатываемого способом ОХКТ. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

фибриллярных кристаллов обычно составляет 10-20 нм, а длина может достигать многих микрон. Фибриллярные кристаллы образуются из микрофибрилл, которые, в свою очередь, построены либо из выпрямленных цепей, либо из цепей складчатой конформации. Примером полимера, образующего фибриллярные монокристаллы, может служить целлюлоза. Отдельные микрофибриллы этого полимера представляют собой скрученную в спираль ленту. Макромолекулы в ленте находятся в сложенном состоянии, их ось составляет определенный острый угол с осью ленты, а ось микрофибриллы параллельна оси макромолекулы. Следует отметить, что микрофибриллы в монокристаллах практически не содержат аморфных участков, то есть по существу бездефектны [104].
В глобулярных кристаллах узлы решетки образованы макромолекулами в глобулярной конформации.
Сферолиты — это поликристаллические структуры, обладающие симметрией относительно центра, от которого отходят лучи, которые могут быть образованы развернутыми макромолекулами или цепями в складчатой конформации. При высокой степени кристаллизации отдельные сферолиты соприкасаются своими поверхностями, образуя сферолитные ленты или заполняя весь объем полимера [104]. Отличительной особенностью многих полимеров является резкая анизотропия - зависимость свойств среды от направления. В первую очередь анизотропия характерна для полимеров в ориентированном состоянии.
Ориентированным называют состояние полимеров, при котором оси макромолекул и надмолекулярных образований располагаются преимущественно вдоль осей ориентации. Ориентированные полимеры широко распространены в природе: волокна хлопка, льна, шелковые нити, шерсть, мышечная ткань и др. В промышленности ориентацию полимеров производят путем их одноосного или двухосного растяжения - так называемой вытяжки. Одноосно ориентированные полимеры, чаще всего волокна, получают растяжением образцов в одном
направлении, при этом увеличивается длина образца, а поперечные размеры

уменьшаются. Особенность ориентированного состояния заключается в том, что