機(jī)組式凹版印刷機(jī)冷卻輥性能分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、冷卻輥是機(jī)組式凹版印刷機(jī)的重要組成部件，其作用是對經(jīng)過烘箱干燥后具有較高表面溫度的料膜進(jìn)行冷卻。冷卻輥的冷卻性能直接影響到印品的質(zhì)量，冷卻輥結(jié)構(gòu)性能影響料膜的張力穩(wěn)定性及套印精度。本課題應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)對冷卻輥的冷卻性能進(jìn)行分析研究，結(jié)合冷卻輥結(jié)構(gòu)有限元分析的結(jié)果，對冷卻輥結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。具體工作和創(chuàng)新包括:
　　(1)利用流體力學(xué)和傳熱學(xué)的理論，對冷卻輥內(nèi)冷卻水的流動(dòng)態(tài)勢和傳熱過程進(jìn)行分析，計(jì)算相關(guān)參數(shù)并建立傳熱方程。

2、　　(2)利用FLUENT中的MRF模型對定常狀態(tài)下的冷卻輥進(jìn)行仿真分析，得到穩(wěn)定工作狀態(tài)下兩種結(jié)構(gòu)冷卻輥的表面溫度分布云圖和散點(diǎn)圖;對兩種結(jié)構(gòu)的冷卻輥進(jìn)行軸向和周向的溫度對比，得到噴淋式冷卻輥在溫度均勻性和冷卻性能更具優(yōu)勢的結(jié)論。
　　(3)利用FLUENT中的Moving Mesh模型對冷卻輥進(jìn)行非定常狀態(tài)分析，得到不同時(shí)段冷卻輥表面溫度分布情況。分析得出噴淋式冷卻輥達(dá)到適合印刷的時(shí)間更短，冷卻效果優(yōu)于自溢式冷卻輥的結(jié)論。

3、r>　　(4)對噴淋式冷卻輥優(yōu)化改進(jìn)目標(biāo)進(jìn)行分析，得到噴淋式冷卻輥結(jié)構(gòu)改進(jìn)的方向是在外徑不變的情況下增大內(nèi)徑，即減少壁厚的優(yōu)化方式。對噴淋式冷卻輥進(jìn)行受力分析，并在ANSYS中對其進(jìn)行了撓曲變形分析。
　　(5)根據(jù)套印精度要求計(jì)算得出冷卻輥的最大許用撓曲變形量，并提出6種結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)方案，通過ANSYS進(jìn)行靜力學(xué)和模態(tài)仿真分析，確定最優(yōu)化改進(jìn)方案。
　　(6)對改進(jìn)前后冷卻輥的冷卻性能進(jìn)行分析比較，改進(jìn)后的噴淋式冷卻輥冷卻