变废为宝:瓦楞辊再生的研究
2010-02-25 09:29:41.0 来源:包装工程 责编:Victoria
- 摘要:
- 在不能改小的瓦楞辊上红(热)套钢套制造新瓦楞辊。瓦楞辊经过几次大改小和修磨过程,其齿形部位的外径逐次减小AD(或△d),直到齿形部位的壁厚小于30mm或者被改制的瓦楞辊已经是最小外径规格,就只能用下述的在旧辊上红套钢套,再加工齿形的方法再生。
【CPP114】讯:商品种类日新月异,包装工业与时俱进,市场对包装中的重要材料一瓦楞纸的需求量也与日俱增。生产瓦楞纸的厂家如雨后春笋,呈增长趋势。全国生产瓦楞纸的生产线有国内的、国外的,种类繁多。其中重要的部件--瓦楞辊的(瓦楞部分的齿形、长度、外径和轴颈部分形状的)几何尺寸种类也较多。一般来说,一个瓦楞纸生产厂家只用其中的一种或几种规格。一对材料为40CrMo(或42CrMo)的瓦楞辊的工作寿命约为生产一千万米瓦楞纸,若纸质含砂量大,一对瓦楞辊还远没有达到以上寿命时就被磨损,瓦楞部分的齿形改变,特别是轴向由要求的(瓦楞辊中部齿高g约为0.3mm)纺锤形,磨损为轴向中闯凹的枕形,此时辊中部齿高为G(它低于g),见图1。则该瓦楞辊就需要修磨了。
修磨是用齿形的砂轮逐个磨削凹齿槽,修整齿形和保证瓦楞辊轴向0.3mm的中高(呈纺锤形,这是瓦楞纸制作工艺的要求)。每次磨削的余量约为1mm.由于瓦楞辊只是浅表具有淬火硬度,所以一对瓦楞辊为了避免淬硬层的消失,最多只能修磨3次。修磨3次后,瓦楞辊的外径减小了3mm,其周长缩短9.4mm,即瓦楞辊每转所生成的瓦楞纸就短9.4mm。瓦楞辊的线速度约为90-100m/min,外径φ261mm瓦楞辊的转速至少为109.8r/min,经推算直径减少3mm的瓦楞辊每天(按24h计算)要少生产1486m长的瓦楞纸。由于修磨后瓦楞辊的齿数未变,节圆直径变小,若凹齿角不作适当地减小,使周节缩短,虽凹齿(齿谷)的齿宽不变,但凸齿(齿尖)的齿厚减小,使齿形变化,瓦楞辊啮合的间隙变大,造成虽然产量下降,而原材料纸的损耗减少不多,而产品的瓦楞形状也变化了。若瓦楞纸的宽为1.6m,而其价格为1.5元/m2,则每天少创造的价值为3566元。外径φ261mm、幅宽1.6m(材料为40CrMo)的一对瓦楞辊的价格约为人民币5万元。15天减少的产值就可以购置一对瓦楞辊,每次修磨一对这种瓦楞辊的加工费为1.5万元。瓦楞纸生产厂家的瓦楞辊一般只修磨一、两次后就丢弃不用,当废铁处理。按这种使用法(若每天24h工作),一对材料为40CrMo的瓦楞辊的寿命也就是六、七个月。这无疑是一种浪费。若通过网络信息将瓦楞辊的制造厂家和瓦楞纸的生产厂家联系起来,就可以使废弃的瓦楞辊再生利用,双方从变废为宝中获利。
1、制定合适的标准和建立废弃瓦楞辊的数据库
1.1 制定瓦楞辊便于再生利用的形状尺寸标准
将瓦楞辊的轴颈(头)的形状和尺寸统一规格标准;长度(幅宽)的系列标准统一;每个长度标准下,形成瓦楞齿部分外径差值为AD=2X(楞深+1)的尺寸系列;瓦楞齿部分(为空/10)的壁厚为45mm,这样的瓦楞辊R寸标准,便于不宜修磨的瓦楞辊以大改小的方式再生利用。
1.2 建立废弃瓦楞辊的数据库
随着瓦楞纸生产厂家废弃的瓦楞辊日益增加、这种浪费也增大,瓦楞辊制造厂家为了制造新的瓦楞辊,而不断地下料经焊接等前期加工(这些费用约占每对瓦楞辊的50%-60%)制造新瓦楞辊。若瓦楞辊制造厂家用计算机网络收集这些废弃的瓦楞辊的形状尺寸信息,建立它们各参数的数据库,作为制造新瓦楞辊的虚拟半成品库(废弃瓦楞辊暂不从其拥有的厂家运到瓦楞辊制造的厂家),将欲制造的新瓦楞辊的各参数输入该数据库,选出能改制成新瓦楞辊的废弃瓦楞辊的编号,此时再从拥有它的厂家收购、运到制造新瓦楞辊的场地,使其再生,这种方法可以节省40%-50%的制造成本。
2、瓦楞辊的再生工艺
瓦楞辊按顺序可进行:瓦楞齿的修磨、改制成较小的瓦楞混、红套钢套制成新瓦楞辊等三轮再生方法,见图2。
2.1 第一轮再生
瓦楞齿的修磨即为瓦楞辊第一轮再生。
2.1.1 修磨瓦楞齿形的确定
1) 首先测量待磨瓦楞辊的轴向(瓦楞齿形部分)中间的外径尺寸,以此外径减0.4mm为修磨瓦楞辊的轴向中间最终外圣(纺锤形)尺寸D(约比原外径小了Admm)。瓦楞的齿数i、楞深日、楞高、齿根和齿顶的圆弧均不变。由于齿顶圆D减小、分度圆、齿根圆、周节也随着减小。
由于是磨削凹齿(齿谷),则凹齿角β(见图3。在图3中,1:原瓦楞齿形;2:修磨砂轮齿形;3:分度圆。)也要相应地减小为:
β1≈β-2△dπ//(ZXH)
否则齿谷变大,齿尖变小,它们啮合的间隙大,齿形变化影晌质量。
2) 按以上的参数和(凹齿角为β1,)图形每边放大0.2mm,用线切割机床加工如图4所示的砂轮修整器.再将其成形部分镀上一层0.2mm厚的金刚粉层,将用它精修砂轮。
修磨是用齿形的砂轮逐个磨削凹齿槽,修整齿形和保证瓦楞辊轴向0.3mm的中高(呈纺锤形,这是瓦楞纸制作工艺的要求)。每次磨削的余量约为1mm.由于瓦楞辊只是浅表具有淬火硬度,所以一对瓦楞辊为了避免淬硬层的消失,最多只能修磨3次。修磨3次后,瓦楞辊的外径减小了3mm,其周长缩短9.4mm,即瓦楞辊每转所生成的瓦楞纸就短9.4mm。瓦楞辊的线速度约为90-100m/min,外径φ261mm瓦楞辊的转速至少为109.8r/min,经推算直径减少3mm的瓦楞辊每天(按24h计算)要少生产1486m长的瓦楞纸。由于修磨后瓦楞辊的齿数未变,节圆直径变小,若凹齿角不作适当地减小,使周节缩短,虽凹齿(齿谷)的齿宽不变,但凸齿(齿尖)的齿厚减小,使齿形变化,瓦楞辊啮合的间隙变大,造成虽然产量下降,而原材料纸的损耗减少不多,而产品的瓦楞形状也变化了。若瓦楞纸的宽为1.6m,而其价格为1.5元/m2,则每天少创造的价值为3566元。外径φ261mm、幅宽1.6m(材料为40CrMo)的一对瓦楞辊的价格约为人民币5万元。15天减少的产值就可以购置一对瓦楞辊,每次修磨一对这种瓦楞辊的加工费为1.5万元。瓦楞纸生产厂家的瓦楞辊一般只修磨一、两次后就丢弃不用,当废铁处理。按这种使用法(若每天24h工作),一对材料为40CrMo的瓦楞辊的寿命也就是六、七个月。这无疑是一种浪费。若通过网络信息将瓦楞辊的制造厂家和瓦楞纸的生产厂家联系起来,就可以使废弃的瓦楞辊再生利用,双方从变废为宝中获利。
1、制定合适的标准和建立废弃瓦楞辊的数据库
1.1 制定瓦楞辊便于再生利用的形状尺寸标准
将瓦楞辊的轴颈(头)的形状和尺寸统一规格标准;长度(幅宽)的系列标准统一;每个长度标准下,形成瓦楞齿部分外径差值为AD=2X(楞深+1)的尺寸系列;瓦楞齿部分(为空/10)的壁厚为45mm,这样的瓦楞辊R寸标准,便于不宜修磨的瓦楞辊以大改小的方式再生利用。
1.2 建立废弃瓦楞辊的数据库
随着瓦楞纸生产厂家废弃的瓦楞辊日益增加、这种浪费也增大,瓦楞辊制造厂家为了制造新的瓦楞辊,而不断地下料经焊接等前期加工(这些费用约占每对瓦楞辊的50%-60%)制造新瓦楞辊。若瓦楞辊制造厂家用计算机网络收集这些废弃的瓦楞辊的形状尺寸信息,建立它们各参数的数据库,作为制造新瓦楞辊的虚拟半成品库(废弃瓦楞辊暂不从其拥有的厂家运到瓦楞辊制造的厂家),将欲制造的新瓦楞辊的各参数输入该数据库,选出能改制成新瓦楞辊的废弃瓦楞辊的编号,此时再从拥有它的厂家收购、运到制造新瓦楞辊的场地,使其再生,这种方法可以节省40%-50%的制造成本。
2、瓦楞辊的再生工艺
瓦楞辊按顺序可进行:瓦楞齿的修磨、改制成较小的瓦楞混、红套钢套制成新瓦楞辊等三轮再生方法,见图2。
2.1 第一轮再生
瓦楞齿的修磨即为瓦楞辊第一轮再生。
2.1.1 修磨瓦楞齿形的确定
1) 首先测量待磨瓦楞辊的轴向(瓦楞齿形部分)中间的外径尺寸,以此外径减0.4mm为修磨瓦楞辊的轴向中间最终外圣(纺锤形)尺寸D(约比原外径小了Admm)。瓦楞的齿数i、楞深日、楞高、齿根和齿顶的圆弧均不变。由于齿顶圆D减小、分度圆、齿根圆、周节也随着减小。
由于是磨削凹齿(齿谷),则凹齿角β(见图3。在图3中,1:原瓦楞齿形;2:修磨砂轮齿形;3:分度圆。)也要相应地减小为:
β1≈β-2△dπ//(ZXH)
否则齿谷变大,齿尖变小,它们啮合的间隙大,齿形变化影晌质量。
2) 按以上的参数和(凹齿角为β1,)图形每边放大0.2mm,用线切割机床加工如图4所示的砂轮修整器.再将其成形部分镀上一层0.2mm厚的金刚粉层,将用它精修砂轮。
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