瓦楞紙板橫切機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)(共16頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上摘要論文以自動(dòng)控制理論和機(jī)電傳動(dòng)控制理論以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，介紹了國(guó)內(nèi)瓦楞紙板包裝和紙板生產(chǎn)線(xiàn)的現(xiàn)況。通過(guò)對(duì)瓦楞紙板橫切機(jī)的綜述，聯(lián)系其應(yīng)用背景，提出了本設(shè)計(jì)中的研制方案。該設(shè)計(jì)采用直流電機(jī)控制，便于通過(guò)控制系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)其切割速度。該設(shè)計(jì)中的聯(lián)軸器采用膜片聯(lián)軸器，它屬于有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，它通過(guò)螺栓連接將多組金屬膜片交錯(cuò)地安裝在兩個(gè)半聯(lián)軸器之間，通過(guò)膜片在兩個(gè)半聯(lián)軸器之間傳遞轉(zhuǎn)矩，通過(guò)膜片的彈性變形實(shí)現(xiàn)對(duì)所連接的兩軸相對(duì)位置誤差的補(bǔ)償。這種補(bǔ)償方法無(wú)工作間隙，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，工作無(wú)噪聲，不需要潤(rùn)滑，承載能力大，工作壽命長(zhǎng)。該設(shè)計(jì)采用齒輪軸，避免了齒輪與軸裝卸時(shí)的不

2、便，并提高了傳動(dòng)效率。從而，提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率。該設(shè)計(jì)兩把橫切刀呈螺旋形安裝，這使得在切割過(guò)程中，兩刀的刃口不是在整個(gè)幅寬上同時(shí)接觸，而是從幅寬的一端到另一端逐漸接觸，形成一個(gè)貫通紙板寬度的真正剪切作用過(guò)程，以降低瞬時(shí)處剪切功率和改善剪切質(zhì)量。該設(shè)計(jì)具有控制系統(tǒng)，即能實(shí)現(xiàn)周期性變速，使得，(1)兩把切刀在正確的時(shí)間相接觸，以切出要求的紙板長(zhǎng)度；(2)在切割時(shí)間內(nèi)，兩把切刀的刀刃線(xiàn)速度等于紙板的行進(jìn)速度。該設(shè)計(jì)基本達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，系統(tǒng)的硬件搭建為整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的智能控制打下了基礎(chǔ)。該設(shè)計(jì)基本適應(yīng)實(shí)際廠(chǎng)商的需要，能夠滿(mǎn)足廠(chǎng)商的精度要求。為今后橫切機(jī)的改造方向打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并為發(fā)展智能型橫切機(jī)作了

3、鋪墊。關(guān)鍵詞：瓦楞紙板橫切機(jī)；聯(lián)軸器；齒輪軸；螺旋刀；控制系統(tǒng)AbstractThe paper take the mechanism as a background, introduced the domestic corrugated cardboard packing and cardboard production line's present situation. Through to the corrugated cardboard transverse cutting's machine summary, relates its application backg

4、round, proposed in this design development plan. This design uses the direct current machine control, is advantageous adjusts its cutting speed through the control system. In this design's shaft coupling uses the diaphragm shaft coupling, it belongs to the willowy part's flexible shaft coupl

5、ing, it will be many through the bold fastening the group of metallic diaphragm staggered to install between two-and-a-half shaft couplings, transmits the torque through the diaphragm between two-and-a-half shaft couplings, realizes through diaphragm's elastic deformation to two axis relative po

6、sition error's compensation which connects. This kind of compensating process non-work break, not relative sliding, the work does not have the noise, does not need to lubricate, bearing capacity is big, the working life is long. This design uses the gear shaft, has avoided time the gear and axis

7、 loading and unloading inconvenient, and raised the transmission efficiency. Thus, raised overall system's efficiency. Should design two rimmer knife to assume the helix installment, this causes in the cutting process, two knife's cutting edges are not also contact in the entire breadth, but

8、 to another end gradually contacts from a breadth end, forms a penetration cardboard width the true shear action process, cuts the instant place cutting power and the improvement cutting quality. This design has the control system, namely can realize the periodic speed change, causes, (1) two cutter

9、s contact in the correct time, cuts the request the cardboard length; (2) in cuts in the time, two cutter's knife edge link speeds are equal to the cardboard the approaching speed. this design achieved the design basically the request, system's hardware build has built the foundation for the

10、 entire production line's intelligent control. The this design basic adaptation actual manufacturer's need, can satisfy the manufacturer the accuracy requirement. Has built the solid foundation for next transverse cutting's machine transformation direction, and has made the upholstery fo

11、r the development intelligence transverse cutting machine. Key words: Corrugated cardboard transverse cutting machine; Shaft coupling; Gear shaft; Spiral knife; Control system目 錄摘要IAbstractII第1章 緒論11.1 瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)橫切機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介11.1.1 設(shè)計(jì)的目的11.1.2 設(shè)計(jì)的意義11.1.3 設(shè)計(jì)的范圍11.1.4 技術(shù)要求11.2 課題背景21.2.1 國(guó)內(nèi)外瓦楞紙板生產(chǎn)發(fā)展概況21.2.2 國(guó)

12、內(nèi)瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)發(fā)展趨勢(shì)31.2.3 我國(guó)瓦楞紙板及紙箱制造設(shè)備和工藝發(fā)展概況及存在問(wèn)題61.3 設(shè)計(jì)的主要任務(wù)9第2章 設(shè)計(jì)計(jì)算102.1 設(shè)計(jì)參數(shù)102.2 確定傳動(dòng)方案102.3 電動(dòng)機(jī)選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算102.3.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型102.3.2 估算傳動(dòng)系統(tǒng)總效率102.3.3 計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率Pd102.3.4 計(jì)算轉(zhuǎn)刀轉(zhuǎn)速112.3.5 選擇電機(jī)112.4 計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比112.4.1 計(jì)算總傳動(dòng)比112.4.2 分配傳動(dòng)比112.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)122.5.1 各軸的轉(zhuǎn)速122.5.2 各軸輸入功率122.5.3 各軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td

13、122.6 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)132.6.1 選擇材料及確定許用應(yīng)力132.6.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)132.6.3 驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度142.6.4 齒輪的圓周速度142.7 選擇聯(lián)軸器142.7.1 選聯(lián)軸器類(lèi)型142.7.2 選擇聯(lián)軸器的型號(hào)和尺寸152.8 齒輪軸的設(shè)計(jì)152.8.1 軸徑初步計(jì)算152.8.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)162.8.3 校核軸鍵的強(qiáng)度及軸承的壽命172.9 上刀軸的設(shè)計(jì)192.9.1 軸徑的初步估算192.9.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)202.9.3 校核軸、鍵的強(qiáng)度及軸承壽命212.10 下刀軸的設(shè)計(jì)232.10.1 軸徑的初步估算232.10.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)232.10.3 校

14、核軸、鍵的強(qiáng)度及軸承壽命242.11 上刀的設(shè)計(jì)262.12 潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)26第3章 橫切機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)293.1 橫切機(jī)控制系統(tǒng)硬件介紹293.1.1 AT89C52 單片機(jī)293.1.2 DS12887 時(shí)鐘芯片303.1.3 RS485 通信協(xié)議313.1.4 FRN5000G11S 變頻器323.1.5 FRN5000G11S AD7964D/A 轉(zhuǎn)換器333.1.6 STE-1024D-3LY*AC 光電編碼器333.2 橫切機(jī)控制系統(tǒng)的邏輯電路圖333.2.1 單片機(jī)控制變頻器模塊353.2.2 實(shí)時(shí)日歷/時(shí)鐘模塊363.3 提高控制精度的措施36第4章 結(jié)論38參考文獻(xiàn)39

15、致謝40專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)第1章 緒論1.1瓦愣紙板生產(chǎn)線(xiàn)橫切機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介橫切機(jī)經(jīng)歷了手動(dòng)式、切單面紙式、機(jī)械控制式、電腦控制直刀式、電腦控制螺旋刀式。機(jī)械控制的橫切機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中換單損耗太大，切紙誤差較大，目前在許多上規(guī)模的企業(yè)已經(jīng)被淘汰。電腦控制式的直刀橫切機(jī)是目前技術(shù)最成熟、使用及維護(hù)成本最低的電腦控制橫切機(jī)，其所用直刀厚度大，再加上直刀制造水平的提高，這種刀具一般在一年內(nèi)是不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的，而且價(jià)格較低。電腦控制螺旋刀橫切機(jī)是目前的最新技術(shù)，該技術(shù)支持下的橫切機(jī)設(shè)計(jì)采用低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量刀軸設(shè)計(jì)，刀軸較小，控制難度系數(shù)相對(duì)較低，動(dòng)力較小，可以實(shí)現(xiàn)較高生產(chǎn)速度的要求。該設(shè)計(jì)題目是基于我國(guó)包裝機(jī)械迅猛發(fā)

16、展，并在其中存在一些問(wèn)題，而提出的。橫切機(jī)是用來(lái)將瓦楞紙板切割成實(shí)際需要的形狀及尺寸的機(jī)器，其在現(xiàn)代包裝技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用范圍。因此，我們有必要對(duì)其作深入的研究和探討。1.1.1設(shè)計(jì)的目的本次設(shè)計(jì)的目的是在進(jìn)一步研究我國(guó)橫切機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀，以及，存在的主要問(wèn)題的基礎(chǔ)上，通過(guò)改進(jìn)橫切機(jī)的傳動(dòng)方案以及控制系統(tǒng)，來(lái)改變其切割效率以及切割精度，進(jìn)而，提高我國(guó)橫切機(jī)技術(shù)的發(fā)展。1.1.2設(shè)計(jì)的意義由于，我國(guó)包裝機(jī)械存在的突出問(wèn)題，通過(guò)實(shí)踐，更深層的去認(rèn)知這些問(wèn)題，研究問(wèn)題存在的主要原因，在以后的學(xué)習(xí)研究中，能改造其技術(shù)，推進(jìn)我國(guó)瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)機(jī)電一體化，進(jìn)而向包裝機(jī)械智能化邁進(jìn)。同時(shí)，還能起到培養(yǎng)自學(xué)能力

17、，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高個(gè)人素質(zhì)，以及培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)的作用。1.1.3設(shè)計(jì)的范圍本次設(shè)計(jì)主要涉及電動(dòng)機(jī)的選取，齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，軸的設(shè)計(jì)，聯(lián)軸器的選取，刀的設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，涉及到的學(xué)科主要有機(jī)電傳動(dòng)，機(jī)械設(shè)計(jì)，工程力學(xué)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。1.1.4技術(shù)要求橫切機(jī)要達(dá)到最大生產(chǎn)速度：180；切紙長(zhǎng)度：700-3500mm;切紙精度：5mm;瓦楞紙板幅寬為：2000mm1.2課題背景瓦楞紙作為包裝材料，主要用于生產(chǎn)包裝盒、大型紙箱、快餐飯盒、一次性紙杯、紙膜等。隨著商品銷(xiāo)售競(jìng)爭(zhēng)的加劇，包裝已成為提高產(chǎn)品形象提高競(jìng)爭(zhēng)力的主要手段之一。目前

18、，除大量的生活日用品采用紙箱包裝外，摩托車(chē)、自行車(chē)等也大量采用紙箱包裝。據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，不久蔬菜也會(huì)大量使用紙箱包裝。瓦楞紙包裝作為一種通用的、常見(jiàn)的包裝材料是紙制品包裝中消費(fèi)量最大的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，楞紙包裝每年消耗美國(guó)為 2000 萬(wàn)噸，日本為 1100 萬(wàn)噸，中國(guó)為 251 萬(wàn)噸，德國(guó)為 210 萬(wàn)噸，法國(guó)為 183 萬(wàn)噸。從占居世界包裝銷(xiāo)售總量幾乎近一半的歐洲各國(guó)包裝消費(fèi)統(tǒng)計(jì)資料看，瓦楞包裝占三大類(lèi)紙制品包裝的比例達(dá) 56.8%。在當(dāng)今的零售行業(yè)，如何能在包裝上盡可能多地吸引住顧客的注意，是包裝行業(yè)的重大研究課題。新的風(fēng)味和產(chǎn)品類(lèi)型，以及更有吸引力的包裝，都是勸說(shuō)客戶(hù)購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品的必要條件。瓦楞紙包裝

19、在增強(qiáng)品牌形象中占有重要的地位，瓦楞紙盒（E型、F 型和 G 型瓦楞紙）不斷應(yīng)用于各種包裝的最外層包裝材料，為商家?guī)?lái)更強(qiáng)的品牌和市場(chǎng)機(jī)會(huì)。因此，瓦楞紙包裝作為一種純傳遞性包裝的使用情況越來(lái)越多。另外，瓦楞紙包裝的主要增長(zhǎng)領(lǐng)域有寵物食品、酒盒、軟包裝飲料、礦泉水、食品服務(wù)和化妝品等部門(mén)的營(yíng)銷(xiāo)工具等。這些領(lǐng)域越來(lái)越多的使用白色表面襯紙和更精細(xì)瓦楞。隨著瓦楞紙采用紙張的重量不斷下降和白色表面襯紙應(yīng)用的不斷增加，需要新型印版系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足改善印刷質(zhì)量的新需求。應(yīng)用新型分色軟件、數(shù)字印版、大印版尺寸和高精度橫切等都是今后瓦楞紙包裝的發(fā)展趨勢(shì)。1.2.1 國(guó)內(nèi)外瓦楞紙板生產(chǎn)發(fā)展概況世界瓦楞紙板年產(chǎn)量超過(guò) 1

20、00 億平方米的國(guó)家只有三個(gè)：美國(guó) 373 億平方米，日本 135 億平方米，中國(guó) 123 億平方米。據(jù)日本瓦楞紙工業(yè)協(xié)會(huì)和日本全國(guó)瓦楞紙工業(yè)組合聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì),2001 年日本國(guó)內(nèi)瓦楞紙需求量將比上年增加 1.7%,達(dá)到 137.1 億平方米。日本國(guó)內(nèi)瓦楞紙 2001 年需求量將超過(guò) 1997 年實(shí)際需求量的 135 億平方米,創(chuàng)歷史最高紀(jì)錄。隨著日本國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)、無(wú)線(xiàn)電話(huà)等信息技術(shù)產(chǎn)品包裝用瓦楞紙需求異常旺盛。日本國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)瓦楞紙需求量的增加勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致國(guó)際市場(chǎng)瓦楞紙價(jià)格上漲。同時(shí)，日本聯(lián)合公司 2004 年將在我國(guó)增設(shè)工廠(chǎng),擴(kuò)大瓦楞紙的產(chǎn)量,以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的亞洲市場(chǎng)的需要。該公司的子公司上海聯(lián)合

21、公司將與住友商事公司合作,在無(wú)錫的工業(yè)園區(qū)建立新工廠(chǎng)。該廠(chǎng)定于 2003 年年底投產(chǎn),月產(chǎn)能力可達(dá)到200 萬(wàn) m2。同時(shí),大連聯(lián)合公司也將進(jìn)行搬遷,以擴(kuò)大生產(chǎn)能力,使月產(chǎn)量達(dá)到 600萬(wàn) m2,比原來(lái)提高 50%。目前,聯(lián)合公司在中國(guó) 7 個(gè)城市建有工廠(chǎng),月產(chǎn)能力累計(jì)達(dá)到 1500 萬(wàn) m2,而今年年末將增加到 1900 萬(wàn) m2。該公司最近在上海成立了事業(yè)總部。中國(guó)瓦楞紙板產(chǎn)量由 1995 年的 74億平方米分別快速增加到 1996 年的 85 億平方米、1997 年的 95 億平方米、1998 年的 104 億平方米和 1999 年的 114 億平方米，平均每年遞增 10 億平方米，19

22、95 年至 1999 年間增長(zhǎng)了 53，年均增幅為 11.3%，大大高于世界平均增長(zhǎng)率；2000 年產(chǎn)量已達(dá) 123 億平方米。中國(guó)瓦楞紙板產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的比例，1995 年僅為 6.7，1997 年上升為 7.9，2000年己提高到 9.8。1.2.2 國(guó)內(nèi)瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)是世界紙張和紙板生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)。總生產(chǎn)自2001年開(kāi)始超過(guò)日本，僅次于美國(guó)聯(lián)系保持世界第二的地位；總消費(fèi)量?jī)H次于美國(guó)，穩(wěn)居世界第二。2003年，我國(guó)造紙工業(yè)生產(chǎn)仍然延續(xù)著強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)字表明：2003年19月，我國(guó)紙張與紙板總生產(chǎn)量為2967.09萬(wàn)噸，相當(dāng)于2002年全國(guó)生產(chǎn)總量的78.49%，

23、比上年同期平均增長(zhǎng)約4%。其中機(jī)制紙1796.01萬(wàn)噸，機(jī)制紙板1171.08萬(wàn)噸。新聞紙、凸版紙，膠印書(shū)刊紙等新聞出版印刷紙生產(chǎn)量合計(jì)252.70萬(wàn)噸，其中新聞紙155.02萬(wàn)噸；占紙張與紙板生產(chǎn)總量的5.22%；凸版紙60.79萬(wàn)噸，占2.05%；膠印書(shū)刊紙36.89萬(wàn)噸，占1.24%。造紙工業(yè)增長(zhǎng)勢(shì)頭旺盛，產(chǎn)銷(xiāo)基本平衡，總體效益較好，近幾年，紙張和紙板的產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)。新聞出版印刷用紙，2001年產(chǎn)量973萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)6.3%；2002年產(chǎn)量1285萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)32.1%。新聞紙2002年和2003年頭9個(gè)月產(chǎn)量分別為185萬(wàn)噸和155萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)分別為6.94%和11.71%，分別

24、占當(dāng)年(或同期)我國(guó)紙張與紙板總產(chǎn)量的4.89%和5.22%；同時(shí)，紙張的消費(fèi)量也逐年提高，新聞出版印刷用紙的消費(fèi)量，2001年為1063萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)4.05%；2002年為1417萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)33.30%。新聞紙的消量分別為204萬(wàn)噸和182萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)分別為9.68%和19.21%，分別占當(dāng)年（或同期）我國(guó)紙張與紙板總消量的4.71%和5.44%。我國(guó)造紙工業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展源于近年我國(guó)造紙工業(yè)新建、擴(kuò)建項(xiàng)目，這些項(xiàng)目技術(shù)起點(diǎn)高，裝備先進(jìn)、單機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)規(guī)模大、生產(chǎn)集中度高、產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量均具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)吸收國(guó)外先進(jìn)造紙技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，適時(shí)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高了我國(guó)的造紙技術(shù)和管理水平

25、；國(guó)產(chǎn)紙的質(zhì)量和產(chǎn)品檔次，提高國(guó)產(chǎn)紙?jiān)趪?guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)前，我國(guó)紙張與紙板生產(chǎn)企業(yè)總數(shù)達(dá)3000余家，其中銷(xiāo)售收入500萬(wàn)元及500萬(wàn)元以上的企業(yè)約占企業(yè)總數(shù)的75%，從業(yè)人員70余萬(wàn)，形成了以公有制經(jīng)濟(jì)為主體、集體股份制、民營(yíng)和“三資”企業(yè)等多種所有制經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的企業(yè)格局，這些企業(yè)對(duì)我國(guó)造紙業(yè)的繁榮與進(jìn)步發(fā)揮著不可替代的作用。國(guó)有和“三資”企業(yè)仍然是當(dāng)前我國(guó)造紙工業(yè)的支柱企業(yè)。尤其值得關(guān)注的是“三資”企業(yè)，其企業(yè)總數(shù)合計(jì)占不到10%的比例，銷(xiāo)售收入和利稅總額卻占到總數(shù)的約33%。從其技術(shù)裝備的先進(jìn)性、管理的合理性和生產(chǎn)集中度可見(jiàn)一斑。目前，國(guó)產(chǎn)新聞出版印刷用紙的質(zhì)量有了根本性提高。國(guó)產(chǎn)

26、紙?jiān)诖_保質(zhì)量水平和質(zhì)量穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，其優(yōu)良的性能價(jià)格比給出版印刷業(yè)以巨大吸引力，使得我國(guó)出版印刷業(yè)印刷用紙國(guó)產(chǎn)化率明顯提高。據(jù)悉，當(dāng)前人民日?qǐng)?bào)印刷廠(chǎng)承印的各種報(bào)紙，用紙國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到80%90%，而且異型開(kāi)度和有色新聞紙用量也越來(lái)越大。近年，國(guó)產(chǎn)銅版紙產(chǎn)量、質(zhì)量和和檔次都在不斷提高，品種日益增加，市場(chǎng)也在不斷擴(kuò)大，調(diào)查表明，印刷廠(chǎng)對(duì)國(guó)產(chǎn)銅版紙已能夠“全盤(pán)接受，基本滿(mǎn)意”，印刷用銅版紙的國(guó)產(chǎn)化率已超過(guò)80%，為印刷品的彩色化和精細(xì)化做出了貢獻(xiàn)。我國(guó)紙張與紙板及其新聞出版印刷用紙?jiān)趦?yōu)先供給國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的前提下，每年都有一定量的出口。其中2002年出口紙張與紙板85萬(wàn)噸，其中，新聞紙0.60萬(wàn)噸，銅

27、版紙18.7萬(wàn)噸，膠印書(shū)刊紙、膠版印刷紙等非涂布紙25萬(wàn)多噸。據(jù)報(bào)道，2003年前9個(gè)月，我國(guó)紙張與紙板進(jìn)出口顯示出了入世后造紙業(yè)融入全球經(jīng)濟(jì)一體化的良好態(tài)勢(shì)?？偝隹诹窟_(dá)到101.39萬(wàn)噸，創(chuàng)匯8.30億美元；平均出口單價(jià)818.21美元/噸。在出口產(chǎn)品中，新聞紙和書(shū)寫(xiě)印刷紙等新聞出版印刷紙合計(jì)49.02萬(wàn)噸，出口創(chuàng)匯3.14億美元，平均出口單價(jià)640.55美元/噸；新聞紙530萬(wàn)噸，創(chuàng)匯0.022億美元，平均出口單價(jià)418.01美元/噸；書(shū)寫(xiě)印刷紙48.50萬(wàn)噸，出口創(chuàng)匯3.12億美元，平均出口單價(jià)643.24美元/噸。    另一方面，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)新聞出版印刷用

28、紙的需求量增長(zhǎng)很快，對(duì)其質(zhì)量。品種和檔次的要求也越來(lái)越高。盡管我國(guó)造紙工業(yè)高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總量與市場(chǎng)需求之間仍有缺口，進(jìn)口量較大，其中新聞出版印刷用紙2002年進(jìn)口量達(dá)到178萬(wàn)噸，較上一年增長(zhǎng)約27%。2003年進(jìn)口紙量比上年同期有所增加。2003年頭9個(gè)月，我國(guó)紙張與紙板的總進(jìn)口量為484.31萬(wàn)噸，相當(dāng)于2002年全年進(jìn)口總量(636.94萬(wàn)噸)的76.04%，即較上一年度同期平均進(jìn)口量增長(zhǎng)了1.04%，平均進(jìn)口單價(jià)607.52美元/噸。在進(jìn)口總量中，新聞紙和書(shū)寫(xiě)印刷紙等新聞出版印刷紙合計(jì)為135.98萬(wàn)噸，占28.01%，平均進(jìn)口單價(jià)635.39美元/噸。新聞紙27.88萬(wàn)噸，相當(dāng)于

29、2002年今年進(jìn)口量的139.94%，即較上一年度同期平均進(jìn)口量增長(zhǎng)了64.94%，平均進(jìn)口單價(jià)431.58美元/噸，較上一年平均進(jìn)口單價(jià)(477.53美元/噸)降低45.95美元/噸，書(shū)寫(xiě)印刷紙108.11萬(wàn)噸，相當(dāng)于2002年全年進(jìn)口量的296.18%，即較上一年度同期平均進(jìn)口量增長(zhǎng)了221.18%，平均進(jìn)口單價(jià)687.84美元/噸。以上數(shù)據(jù)表明，當(dāng)今國(guó)產(chǎn)紙張與紙板質(zhì)量在不斷提高，產(chǎn)量在不斷擴(kuò)大，但中、高檔產(chǎn)品仍供不應(yīng)求。造紙工業(yè)“十五”規(guī)劃指出，到2005年全國(guó)紙張與紙板中、高檔產(chǎn)品將達(dá)到總生產(chǎn)量的60%，在滿(mǎn)足我國(guó)印刷業(yè)不斷發(fā)展的需求的同時(shí)，無(wú)疑會(huì)進(jìn)一步增加國(guó)產(chǎn)紙?jiān)趪?guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力

30、。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，2020年我國(guó)紙張與紙板的消費(fèi)量將達(dá)到1億噸。屆時(shí)紙張與紙板的進(jìn)口量將為1000萬(wàn)噸，出口量為500萬(wàn)噸，總產(chǎn)量達(dá)到9500萬(wàn)噸。從20世紀(jì)80年代起，我國(guó)開(kāi)始從日本、意大利及臺(tái)灣地區(qū)引進(jìn)紙箱先進(jìn)設(shè)備，90年代從美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)設(shè)備，然后仿制并逐步得到發(fā)展，現(xiàn)已能生產(chǎn)較先進(jìn)的瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)和水性印刷開(kāi)槽機(jī)、平壓平模切機(jī)等設(shè)備。目前紙箱市場(chǎng)的發(fā)展對(duì)紙箱設(shè)備要求更進(jìn)一步開(kāi)拓高檔、高速、高效、寬幅、高科技含量的紙箱設(shè)備指明了方向。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)與國(guó)際水平相比還存在相當(dāng)大的差距，需要在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)速度、電器、鋼材材質(zhì)和加工精度等方面不斷改進(jìn)，再花10年

31、時(shí)間趕上國(guó)際先進(jìn)水平應(yīng)該是可能的。據(jù)國(guó)內(nèi)包裝市場(chǎng)信息分析，全國(guó)有近萬(wàn)家紙箱包裝廠(chǎng)，十幾年來(lái)國(guó)內(nèi)流通領(lǐng)域?qū)ν呃慵埌搴陀∷⒊商自O(shè)備的需求長(zhǎng)盛不衰。目前，國(guó)際上有 10 多家大公司從事瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)和紙箱設(shè)備的研制和生產(chǎn)，居前列的有美國(guó)蘭斯頓、日本三菱重工和德國(guó) BHS 公司，他們的產(chǎn)品代表了當(dāng)今世界瓦楞紙板生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)。其主要特點(diǎn)是：寬幅高速化，幅寬達(dá) 2.5，設(shè)計(jì)速度均在 265m/min。自動(dòng)化程度高，信息反饋快，有故障自檢功能，便于計(jì)算機(jī)管理。制造精度高，質(zhì)量上乘。功能多，適應(yīng)性強(qiáng)。技術(shù)含量高。為了縮小同發(fā)達(dá)國(guó)家包裝行業(yè)的差距，我國(guó)制定了該行業(yè)的總體目標(biāo)：瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)向機(jī)電一體化、智

32、能化、自動(dòng)控制方向發(fā)展；以控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)為先導(dǎo)，引進(jìn)新技術(shù)、增強(qiáng)自主開(kāi)發(fā)能力；促進(jìn)機(jī)械技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合，推進(jìn)瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)機(jī)電一體化，進(jìn)而向包裝機(jī)械智能化邁進(jìn)。1.2.3 我國(guó)瓦楞紙板及紙箱制造設(shè)備和工藝發(fā)展概況及存在問(wèn)題瓦楞紙生產(chǎn)線(xiàn)包括單面機(jī)、縱切機(jī)、橫切機(jī)、切角機(jī)、堆碼機(jī)、輸送設(shè)備等。目前國(guó)際上，瓦楞紙板、紙箱制造設(shè)備和工藝開(kāi)發(fā)主要有如下動(dòng)向，對(duì)現(xiàn)有單面機(jī)關(guān)鍵部件銳意改進(jìn)；在單面機(jī)中采用無(wú)導(dǎo)紙板機(jī)協(xié)廣泛應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)；在上藝方面著眼于節(jié)能、瓦楞成型及瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度等一系列的基礎(chǔ)理論的研究。 (一)單面機(jī)上、下瓦楞輥的選材、制造工藝和表面處理得到不斷改進(jìn)瓦楞壓輥是單面機(jī)的主要部

33、件，上、下瓦楞輥在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中互相嚙合，很易磨損。因此，各國(guó)均在延長(zhǎng)瓦楞輥使用壽命方面進(jìn)行了研究。首先選用優(yōu)質(zhì)鋼材硅鉻鉬鋼，經(jīng)高頻淬火或獨(dú)特的激光淬硬工藝，使淬硬深度增至57mm，表面硬度提高至HRC5560，這樣就大大提高了瓦楞輥的硬度。淬火后表面鍍硬鉻層，厚度由0.05mm增加至0.10.15mm，并經(jīng)精磨，以提高其光潔度、耐磨度和耐腐蝕性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用壽命按貼合長(zhǎng)度計(jì)算，可提高到3000萬(wàn)米(般運(yùn)行2000萬(wàn)米)。磨損后可用鍍硬鉻和精磨的方法返修兩次，因而延長(zhǎng)了瓦楞輥壽命。 (二)無(wú)導(dǎo)紙板的單面機(jī)研制成功在有導(dǎo)紙板的單面機(jī)上，導(dǎo)紙板在生產(chǎn)單面瓦楞紙板方面起著極為重要的作用。然而，導(dǎo)紙板必須

34、按照瓦楞原紙的質(zhì)量和等級(jí)不同作精確調(diào)整。雖然導(dǎo)紙板已在生產(chǎn)中獲得使用，但其工作性能差，調(diào)整和更換導(dǎo)紙板比較麻煩。同時(shí)為了避免楞形高低不均的弊病，限制了機(jī)器速度的進(jìn)一步提高。無(wú)導(dǎo)紙板的單面機(jī)克服了上述毛病。出于取消了導(dǎo)紙板，省去了比較麻煩的調(diào)整和清理工作，避免了導(dǎo)紙板和瓦楞芯紙之間的摩擦，這不僅減少了與瓦楞芯紙的摩損，提高了瓦楞紙質(zhì)量，也有助于瓦楞機(jī)實(shí)現(xiàn)高速(200300mmin)運(yùn)轉(zhuǎn)，為瓦楞紙板、紙箱制造設(shè)備實(shí)現(xiàn)大型化和高速生產(chǎn)開(kāi)辟了新的途徑。 (三)電子計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于瓦楞紙板和紙箱生產(chǎn)線(xiàn)上 電子計(jì)算機(jī)在瓦楞紙板和紙箱制造設(shè)備上正得到廣泛應(yīng)用。例如，目前已使用電子計(jì)算機(jī)控制的有瓦楞機(jī)、傳送系

35、統(tǒng)、數(shù)控式切斷機(jī)(雙輥刀切紙機(jī))印刷折疊粘膠機(jī)以及自動(dòng)堆垛機(jī)等。這就使得在單機(jī)的基礎(chǔ)上，給整套瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)和紙箱制造設(shè)備配用計(jì)算機(jī)軸助過(guò)程控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)成為可能。 近年來(lái)，國(guó)外一些主要制造廠(chǎng)家正逐步朝著由少到多地密集使用微計(jì)算機(jī)和微處理機(jī)的方向邁進(jìn)，直至使整個(gè)生產(chǎn)完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。用計(jì)算機(jī)控制整個(gè)瓦楞紙箱生產(chǎn)自動(dòng)化包括以下主要子系統(tǒng)： (1) 卷筒紙貯存和取用自動(dòng)化 (2) 瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)濕部裝置自動(dòng)化 (3) 瓦楞紙板生產(chǎn)干部(張力控制裝置、續(xù)紙裝置)自動(dòng)化 (4)各輸送機(jī)自動(dòng)化 (5) 紙箱加工自動(dòng)化 (6) 工廠(chǎng)管理系統(tǒng)自動(dòng)化 (7) 整體管理指揮系統(tǒng)自動(dòng)化。(四)冷法瓦楞成型新工藝

36、的開(kāi)發(fā) 瓦楞紙板的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是加熱成型和上膠固化。冷法瓦楞成型的最大特點(diǎn)是在室溫下壓楞、粘合和干燥。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中，高溫被認(rèn)為是瓦楞在高速下正確成型的必要條件，也是鉆合劑熱固的必要條件。紙幅在瓦楞成型過(guò)程中，張力過(guò)大和彎曲變形過(guò)大是造成瓦楞原紙成型過(guò)程中產(chǎn)生裂紋的原因。為解決這個(gè)毛病，一方面位紙張?jiān)谶M(jìn)入瓦楞輥前采用張力控制器取得較低的紙幅張力，另方面還要降低紙幅所受的摩擦阻力。試驗(yàn)表明，放楞輥和瓦楞原紙之間的摩擦力大小對(duì)瓦楞成型質(zhì)量有頗大影響。當(dāng)瓦楞輥和瓦楞原紙之間的摩擦系數(shù)增大時(shí)，紙幅所需的張力勢(shì)必急劇上升。一般而言，摩擦系數(shù)在空溫下和潮濕時(shí)高于加熱狀態(tài)。當(dāng)摩擦系數(shù)低于0.5時(shí)。在常用

37、的車(chē)速和張力下不需任何預(yù)處理就可以冷法成型。但通常由于摩擦系數(shù)總是大于0.5，因此需要預(yù)處理。也就是說(shuō)任瓦楞成型時(shí)添加成型助劑，以便有效地減少摩擦和使瓦楞原紙易于從輥上剝離，減少免楞斷裂的可能性，保持質(zhì)量穩(wěn)定。這是冷法壓楞的關(guān)鍵所在。 成型助劑有石蠟或以石蠟為基料加入少量硬脂精、石墨和硅油的混合物。蠟和石墨能避免瓦楞開(kāi)裂，硬脂精能有效地減少紙張纖維在瓦楞輥上積聚，硅油則能特產(chǎn)生高低楞的弊病減至最少。 冷法成型中采用的粘合劑和熱法成型的不同。熱成型采用的粘合劑通常是一種非膠狀淀粉的混合物可使其膠化而形成具有粘性的膠合劑。而冷法成型采用的是冷固化性鉆合劑，它足利用粘合劑本身物理和化學(xué)變化，以提高其膠粘性。冷固化性帖合劑通常有兩種：一種是合成樹(shù)脂系粘合劑；另一種是熱化學(xué)轉(zhuǎn)化型淀粉粘合劑。前者是以聚醋酸乙烯乳液和聚乙烯醇為文體的粘合劑，后者是以玉米淀粉、高直鏈淀粉加工成的粘合劑。冷法瓦楞成型工藝為節(jié)能和降低投資開(kāi)辟了新的途徑。（五）我國(guó)橫切機(jī)發(fā)展概況及存在的問(wèn)題瓦楞紙板箱在包裝領(lǐng)域里占相當(dāng)大的比重，橫切機(jī)是瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)末端的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。目前市場(chǎng)存在兩種形式的瓦楞紙橫切機(jī)，行業(yè)中稱(chēng)為機(jī)械橫切機(jī)和電腦橫切機(jī)。所謂機(jī)械橫切機(jī)就是采用機(jī)械連桿帶動(dòng)不同的凸輪來(lái)完成橫切的動(dòng)作；機(jī)械橫切機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，缺點(diǎn)在于橫切不同長(zhǎng)度的紙板時(shí)，每次都必須重新調(diào)整連桿的長(zhǎng)度，此調(diào)整動(dòng)作不易而且會(huì)影響橫切