摘 要

我的设计题目为直纹铝片压花机的设计，直条形花纹铝片压花机主要用来滚压花纹为直条形的铝型材，该型材主要用于作精美手提箱、工具箱的外贴面材料。我设计的直纹铝片压花机所滚压的铝箔厚度为0.2mm，来料宽度为600mm。

论文主要研究了压花机的整体结构布局，压花机的机械结构要求，压花辊的机械加工工艺过程以及如何调整压花花纹的深度，并且对相关结构进行了安全校核。

研究设计的结果使得自己对一台机器的整个加工流程有了更加深入的，全面的了解，也使自己意识到了在设计机械结构上的一些需要遵循的原则。

关键词：压花机；压花辊；强度计算；压花深度

Abstract

My topic of my design is embossing machine which can emboss aluminum foil with straight bar patterns. The aluminum foil is mainly used for a film of exquisite suitcases and toolboxes. The thickness of aluminum foil embossed by embossing machine which is designed this time is 0.2mm and the width of aluminum foil is 600mm.

This paper describes the overall arrangement and the structure of embossing machine,the process of the embossing roller,how to adjust the depth of the pattern and the check of the strength of the relevant structure.

The results of the study not only make myself have a more in-depth, comprehensive understanding on the process of the entire machine, but also make myself be aware of some principles of designing the mechanical structure which need to be followed.

Key Words：embossing machine；embossing roller；strength calculation；the depth of the embossing

目 录

第1章 绪论 1

1.1压花机的研究背景和意义 1

1.2压花机的发展现状 1

1.3压花机的研究内容 1

第2章 压花辊的相关参数设计 3

2.1压花辊的尺寸和花型 3

2.2压花辊轴的结构设计 4

2.3压花辊轴的强度校验 5

2.3.1压花辊上辊的校核 5

2.3.2压花辊下辊的校核 7

第3章传动系统的设计 10

3.1电动机的选用 10

3.2链传动设计 13

3.3同步齿轮传动设计 14

第4章 压花机其他部分设计 16

4.1压辊两侧轴承 16

4.1.1压辊两侧轴承的选用 16

4.1.2滚针轴承的校核 17

4.2压下装置 19

4.2.1压下装置的结构和作用 19

4.2.3压花辊压力的计算 23

4.2.4压花辊的数控加工程序 23

第5章 压花机机座的设计 26

结论 27

参考文献 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1压花机的研究背景和意义

伴随着当今科学技术的快速发展和进步，机械加工的工艺流程越来越简化，加工设备越来越优质化，铝加工的各种产品也越来越多样化。因为现代社会对铝产品的需求急速增加，人们需要铝产品的不再只是像过去那样简单，而是需要各种各样的新的深加工的铝产品。

压花机以减速电机为原动机驱动压花辊进行加工，压花的深度是按用户的需求确定的，压花的宽度则是按来料宽度来确定。因为现在很多工艺产品都需要铝片压花产品进行表面包装，所以现在压花机的趋势是来料的宽度越来越宽，压花辊的转速越来越快，怎样在保证一定的加工速度和加工宽度的同时，还能保证加工铝片的表面质量和强度也达到相应的要求，则是研究压花机越来越重要的目的。

1.2压花机的发展现状

中国花辊产业发展历史不长，起始于上世纪八十年代，随着社会的进步，金属薄板压花成形也在不断发展，最早进行铝箔生产的还是民国时期的上海华铝钢精厂。目前，我国的铝箔生产量已达到世界第一，现在的铝箔压花机必须具有的特点是压花的速度较高，机器的自动化程度高，产品的生产效率高,机器轧制出来的产品质量比较好，品质稳定等。压花板主要具有好看、耐用、耐磨、装饰的效果好、清洁、维护方便、具有一定的抗击强度、抗刮痕等的优点。压花板可适用于装饰电梯轿厢、地铁车厢、建筑装饰装潢、金属幕墙等^[1]。

国外有一些机械设计软件则可以进行轧辊成型模具的一体化设计和制造，如果已知用户所需的轧辊轮廓和花型后，就可以利用上述设计软件进行参数设计和模拟，省去了制造时间和费用^[2]。现在的压花产品使用用途越来越广泛，有些国家已经在照明和安全行业里开始利用压花技术，甚至在电子工业中也有一些涉及^[3]。我们国家的压花产品市场是非常巨大的，国外有人做过专业的全球压花产品市场份额的相关调查，特别关注了中国压花产品市场的巨大潜力。调查里面分析了中国压花技术的发展情况，涉及到领域和市场占比^[4]。

1.3压花机的研究内容

本次压花机的设计中铝片原材料的厚度为0.2毫米，0.2毫米厚的铝片材料属于铝箔材的范畴。铝箔型材主要可以分为工业方面用的铝箔和外包装方面用的铝箔。工业用的铝箔它的化学成分和其他的比较起来是比较纯正的，它的厚度为0.005～0.2毫米，可以拿来用作电气工业和电子工业这方面的电容器和绝热材料等。产品外包装用的铝箔的厚度常见的有为0.007～0.1毫米，可以分为平箔、印花箔、着色印花箔等多类型的产品，可以用来作为食品、茶叶、纸烟等这方面的外包裹材料。铝片用带式生产法加工出来的产品最低的厚度可达到0.0025毫米，宽度可达到1800毫米。常用的铝箔材料加工的方法为无辊缝轧制法，这种方法加工时的压花辊是一直处于弹性压扁的状态的。轧制铝箔材料时我们可以通过调整两个压辊上压力的大小、压辊的转速和压花机前面控制张紧装置的张力来实现对铝箔材厚度的控制。

压花机是采用辊压工艺的设备，此次设计的压花机进料方式为铝片在水平方向上进料，在压花机的进料前方是开卷机，负责把铝材开卷并水平送入压花辊中，在花纹滚压完成后由收卷机把铝板收卷。压花机有一对转速相同而转向相反的压花辊，通过调整两个压花辊之间的中心距，在所需要加工的铝箔材料表面上压出我们所需要的花型。

压花机的工作原理图如下图1所示，电动机输出转速先经过减速器减速后，达到链传动所需的速度，再经由链传动减速后达到压花辊所需的转速，由一对大小相同的齿轮来带动下辊和上辊作转速相同，转向相反的运动。在压花机上方有可以调整两个压花辊间距的装置，通过调整装置，我们可以获得所需要的压花深度。