Разработка способа отгибки фальцев вибрирующими пуансонами (1095122), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Актуальность данной темы проиллюстрирована обзором современного оборудования для выпуска книг потребованию, результатом которого стало рассмотрение проблемы выпускакниг в переплете с грибообразным профилем корешка малыми тиражамиили в единичном экземпляре в условиях поточного производства. Проведенный анализ процесса отгибки фальцев показал, что для решения задачивыпуска книг в твердом переплете от одного экземпляра в условиях поточного производства способ отгибки фальцев должен предполагать использование механизма, который может работать в необходимом диапазоне форматов книжных блоков и не требует замены инструмента. Средиизвестных выстойных и безвыстойных способов частично данному требованию отвечает только способ отгибки фальцев торцевыми поверхностямиплоских дисков, так как при его реализации используется механизм с универсальным рабочим инструментом.

Однако сложность привода дисков иналадки секции отгибки фальцев не способствуют быстрой переналадке истабильному качеству отгибки. Исходя из этого, оптимальным решениемявляется разработка принципиально нового способа отгибки фальцев.Во второй главе был разработан способ отгибки фальцев вибрирующими пуансонами, которые избирательно воздействуют на каждую отдельную тетрадь книжного блока (Рисунок 1).Его отличительные особенности: универсальный рабочий инструмент реализован в виде матрицы,содержащей в себе набор вибрирующих пуансонов, необходимый для обработки книжного блока максимального формата; количество работающих пуансонов определяется фактическойтолщиной книжного блока; остаточная деформация достигается методом многократного повторного нагружения, осуществляемого направленным вибратором; отгибка осуществляется безвыстойно, т.е.

во время движения блока;8 отгибка тетрадей осуществляется в порядке от центра блока к егокраям, обжим тетрадей — по всей толщине блока одновременно.Рисунок 1 — Схема безвыстойного способа отгибки фальцеввибрирующими пуансонами: 1 — книжный блок; 2 — зажим;3 — вибрирующий пуансонОсновные преимущества данного метода — отсутствие необходимости использования сменного рабочего инструмента, увеличение производительности и упрощение конструкции секции отгибки фальцев по сравнению с существующими способами. Недостаток — возможная нестабильность отгибки по длине корешка.Одним из вариантов реализации данного способа может быть расположение пуансонов таким образом, что во фронтальной плоскости проекций пуансоны расположены по одной горизонтальной линии или дугеокружности (Рисунок 2 а), а в горизонтальной плоскости проекций пуансоны расположены стреловидно острием навстречу направлению перемещения блока при обработке (Рисунок 2 б).

Данное расположение позволяетсоблюсти порядок отгибки тетрадей блока и обеспечить постепенное увеличение площади нагружения корешка, избегая повреждений края корешка в момент захода в зону контакта с рабочим инструментом. При достижении площади нагружения по всей ширине блока происходит одновременная отгибка и опрессовка всех отогнутых частей тетрадей, после чегозона контакта перемещается по всей длине корешка, осуществляя полнуюобработку блока.Постепенное увеличение зоны контакта рабочего инструмента определено за счет воздействия на корешок каждой тетради нагрузок с индивидуальным графиком действия во времени (Рисунок 2 в).

Для тетрадей сим-9метричных относительно центра блока нагрузки имеют одинаковый график. Основными параметрами являются: время t1, определяющее времявыхода на максимальное усилие; время t2, определяющие время воздействия с максимальным усилием, время t3, определяющее время снятия усилия и время t4, определяющее время отсутствие усилия до начала следующего нагружения, которые в сумме составляют период цикла нагруженияT. Начало рабочего цикла следующих пуансонов определено величинойсдвига ΔT, зависящей от расстояния l между пуансонами (Рисунок 2 а).При этом ΔT2< ΔT3<ΔT4<…<ΔT n, где n — номер пуансона при отсчете отсередины.Рисунок 2 — Схема расположения пуансонов: а — фронтальная плоскостьпроекций; б — горизонтальная плоскость проекций;S — направление движения блока; в — графики работы пуансонов;1, 2, 3, 4 — номер тетради; Q — усилие воздействия; t — времяНа Рисунке 3 представлена возможная схема устройства с расположением рядов пуансонов в шахматном порядке на горизонтальной плоскостипроекций, угол стреловидности составляет 120°.

Причем матрица состав-10ляется из числа пуансонов, необходимого для обработки блока максимального формата (Рисунок 3 б). Для обработки блока с шириной корешка,меньшей максимальной, используется то количество пуансонов, котороенеобходимо для получения качественной отгибки (Рисунок 3 а). Процессвыбора числа используемых пуансонов может быть автоматизирован длякаждого последующего обрабатываемого блока. Выравнивание блока организовано относительно центральных пуансонов матрицы.Рисунок 3 — Схема расположения нескольких рядов пуансоновна горизонтальной плоскости проекций: а — обработка блока среднегоформата; б — обработка блока максимального формата; 1 — направлениедвижения блокаВ третьей главе проведено экспериментальное исследование способаотгибки фальцев вибрирующими пуансонами и представлены его результаты.Проведенный анализ контроля качества результата отгибки фальцевпоказал, что оценка производится весьма условно, т.к. в отраслевом стандарте и технологических инструкциях величины количественных показателей качества не зафиксированы, а лишь указаны допуски на повторяемость некоторых из них.

В связи с этим обстоятельством параметры качества были определены и выбраны на основе литературных данных.Так как целью отгибки фальцев является создание упоров для крышкив виде отогнутых фальцев крайних тетрадей, то логичным будет количественная оценка величины отгиба фальцев, характеризующаяся величинами угла отгибки крайних тетрадей α, высоты отгиба крайних тетрадей h0 идлины отогнутой части тетради А (Рисунок 4).11Рисунок 4 — Параметры отгибки фальцев:A — длина отогнутой части тетради; α — угол отгибки крайних тетрадей;ho — высота отгибки фальцевИз качественных параметров важно оценить равномерность отгибкифальцев по длине блока, симметричность отгибки фальцев тетрадей книжного блока в обе стороны относительно его середины, отсутствие механических повреждений, раскола или замятия тетрадей.Ввиду отсутствия готовых инструментов экспериментального исследования предложенного способа отгибки фальцев, для оценки его работоспособности были разработаны: опытный лабораторного стенд на основе токарно-винторезногостанка с устройством фиксации тетради 1 рифлеными губками 2 и направленным вибратором 3 (Рисунок 5);Рисунок 5 — Схема лабораторного стенда для обработки единичной тетради12 устройство оптического контроля на базе планшетного сканера свозможностью фиксации полуфабриката с помощью ручных тисков, обеспечивающего получение снимков корешка, пригодных для обработки изамера исследуемых величин на персональном компьютере; методика обработки полученных результатов с помощью программных средств оптической микроскопии, которая позволила провестизамер требуемых величин: А, Б и h0 (Рисунок 6).Значение угла отгибки фальцев α рассчитывается по формуле 1:Б А,(  arccos (1)А - длина отогнутой части головки тетради вдоль оси ее симметрии, мм;Б - проекция длины головки тетради на ось симметрии не отогнутойчасти тетради, мм.абвРисунок 6 — Измерение: а — длины отогнутой части головки тетради;б — проекции длины головки тетради на ось симметрии;в — высоты отгибки тетрадейВ результате предварительного эксперимента было установлено, чтоотгибку фальцев возможно производить вибрирующими пуансонами свогнутым, плоским и выгнутым профилем рабочей поверхности и проведена дополнительная настройка стенда.В результате основного исследования отгибки фальцев у единичнойтетради установлено, что наилучший результат получен при использовании инструмента с вогнутым профилем рабочей поверхности (Таблица 1).При этом показатели качества сопоставимы с рекомендуемыми значениями: ho = 0,9–3,4 мм и α = 30–45°, что доказало возможность примененияпредлагаемого способа для отгибки фальцев корешка книжного блока.В результате исследования отгибки фальцев у книжного блока установлено, что предлагаемый способ, в принципе, пригоден и для обработкикорешка блока, однако обнаруженные недостатки разработанного лабора-13торного стенда (невозможность одновременной отгибки и опрессовки всехтетрадей блока ввиду использования одного вибратора, недостаточная длягруппы тетрадей величина давления вибратора) не позволили провестиоценку качества по выбранным параметрам.Таблица 1 — Количественные результаты отгибки фальцев единичной тетрадиСреднеезначениеугла отгибкитетради α,ммСреднеезначениевеличиныотгибкифальцев h0,ммВогнутый331.7Плоский261.6Выпуклый221.2ПрофильрабочегоинструментаВид профиля рабочегоинструментаВ четвертой главе рассмотрен вопрос подбора оптимальных параметров отгибки фальцев.В ходе проведённых экспериментальных исследований способа отгибки фальцев было установлено, что на результат отгибки фальцев влияетбольшое количество параметров, требующих подбора.

Характеристики

Список файлов диссертации