1引言

包裝機在生產過程中，六號輪模盒通過壓簧的壓力將煙包正確定位在模盒內，在保證煙包表麵不被擦傷的同時，再由六號輪傳送到七號輪。由於壓簧的脫落,不僅造成煙包外觀質量問題，而且影響了設備的正常運行，已成為設備運行中較為常見的故障。

2存在的問題

根據質檢部門的反饋，六輪模盒壓簧脫落造成的硬盒煙包表麵質量缺陷統計如表lo

表1煙包質量缺陷統計表（2009年）

根據分析，產生煙包表麵質量缺陷主要是因為六號輪模盒壓簧脫落後，造成煙包傳送定位不正確或堵包，引起煙包的摩擦擠壓,從而產生煙包表麵的擦痕或壓印。

3原因分析

通過對六號輪模盒壓簧裝置的結構分析，造成壓簧脫落主要歸納為以下幾個方麵的原因。

3.1壓簧的連接方式

六號輪模盒裝置的壓簧定位座與壓簧間的連

接方式是釆用插入式連接。 壓簧長度為 20mm，壓簧與 定位座的定位長度為5mm, 定位座、壓簧、 卡腳三者的連 接不在同一條 軸線上，由於定位座與壓簧間的相對滑動空間較大，導致壓簧容易脫落。同時在運動中定位座與壓簧之間，會產生較大的摩擦，從而使壓簧磨損斷裂,最終導致壓簧脫落。

3.2離心力導致壓簧塑性變形和脫落

六號輪是一個水平放置的、按順時針方向作 間歇轉動的成形煙包輸送輪。在六號輪的外圓上裝有8個等分的成形煙包定位模盒，模盒的中心與五號輪的水 平中心等高，五號輪、六號輪通過間歇運動，在兩輪停頓的間歇，通過推杆將煙包從五號輪推送至六號輪的模盒內。模盒內卡腳通過壓簧對煙包起正確定位的作用，保證 煙包傳送平穩，正確到位。由於包裝機速度是每分鍾400包,六號輪模盒上壓簧在全速運轉中受離心力的作用，壓 簧的壓力產生變化，因此造成壓簧塑性變形，卡腳擠壓走位,最終導致壓簧脫落。

3.3壓簧機械性能的影響

模盒上的壓簧經過一段時間的使用，由於長時間受 外力的作用，壓簧出現塑性變形，彈力下降。在同等外力 的情況下，因壓簧的彈力下降，導致模盒上壓簧與卡腳和 定位座之間的結合力下降,最終造成壓簧脫落。

3.4商標紙特性差異的影響

由於不同品牌的商標紙其質量特性存在較大的差異， 導致煙包外形大小不一或在折疊過程中產生不合格煙包， 造成六號輪模盒工作狀態的變化，產生擦痕擠包。

3.5日常保養不規範造成壓簧脫落

設備在煙廠日常保養過程中，模盒上壓簧由於彈性 或位置等原因，在高壓空氣清潔六號輪時，壓簧易被吹 落,造成壓簧脫落現象的產生。

4改進方案

在對六號輪模盒壓簧裝置結構和工作原理分析的基 礎上，對該裝置作以下三個方麵的改進： 4.1改變簧絲的直徑

為提高壓簧的強度、抗壓性和塑性變形的能力，在 長度圈數不變的前提下，增加壓簧簧絲的直徑，從而提 高壓簧在長時間外力作用下，壓簧與卡腳和定位座之間的結合力，減少壓簧因塑性變形和彈力下降而造成的脫落。

4.2改進壓簧的連接方式

所以 FJF戶S/&=28.5/16.5=1.73進設計一種帽 狀結構的定位 裝置，從結構上 改變壓簧的連 接方式，解決壓簧的脫落問感。

5改進方案的實施

設計增加了一個壓簧定位套,將壓簧定位其中,防止了壓簧的飛脫。壓簧外徑為©5mm,考慮到壓簧 在壓簧定位套內既要定位可靠穩定和伸縮自由，又要防 止過分的滑動，因此將壓簧定位套內徑加工為。6mm,連 接定位效果得以極大的提高。

改進後六號輪模盒壓簧座零件結構示意圖由於連接定位裝置必須安裝在盒模外壁上，卡腳上 壓簧的定位孔就要求向卡腳的旋轉點內移12mm, 根據杠杆原理，支點的改變，受的力也發生了變化，壓力 點的內移，使卡腳的壓力也相應變小。改變了原設定的壓 力，卡腳的工作狀態就不能保持正常，功能將會減弱。因此，選用簧絲直徑為0.5mm的壓簧來增加卡腳的壓力。原 壓簧:di=0.4mtn,中徑 Z>i=6mm,單圈壓簧剛 度為2.86N/mm。現壓 簧：，2=0.5mm,中徑 Z）2=5mm,單圈壓簧剛 度為4.93N/mm_o壓簧 材料為65Mn彈簧 鋼,壓簧有效圈數與原彈壓簧保持一致。現對所選用的新 壓簧驗證如下：將壓簧從4點移到B點，應圖5中,0-旋轉中心;兀-原壓簧工作載荷,N;Sl原 壓簧工作點的旋轉半徑，&=28.5mmM-現壓簧工作載 荷,N; Sr•現壓簧工作點的旋轉半徑,S2=16.5mm。

又因 M_l=F_iS_i,M^F₂-S₂,F_l-S_l=F₂-S₂,

式中:F-壓簧的工作載荷,N;K-壓簧的彈性剛度,N/mm;戶壓簧工作載荷下的變形量,mm₀

已知：當壓簧的材料有效圈數及工作載荷下的變形 比，即《碩護F奶=1.73;故原壓簧的單圈彈性剛度K&=2.86N/mm,K_d2=L73xK,”=1.73x2.86=4.95N/mm。

計算結果與新壓簧的單圈彈性剛度4.93N/mm基本一致，因此重新設計的壓簧的性能符合實際要求，同時滿 足了卡腳正常工作的設計要求，解決了定位點移動後造 成的壓力變化問題。

6改進後的效果

通過對六號輪模盒壓簧裝置相關零件的結構改進，該 裝置的性能得到了極大的提高。在各機組上使用改進後的 六號輪模盒壓簧裝置，並作跟蹤觀察。在2010年6月設備 實物試車時，均未發生壓簧脫落和卡腳扭曲變形的現象, 從而使煙包質量得以保障，設備的停車率大大下降。

由於解決了壓簧脫落，煙包商標紙的擦痕或壓印質量缺陷得到了有效遏止，除去膠垢造成的商標紙擦痕等 煙包外觀質量問題，六號輪模盒壓簧裝置對煙包外觀質量的影響基本消除。根據來自檢驗部門的專項統計反映， 煙包質量缺陷得到有效控製。統計數據見表2。

表2煙包質量缺陷統計表（2010年）

7結束語

通過對六號輪模盒壓簧裝置的技術改進，解決了六號輪模盒壓簧脫落的問題，保障了產品的外觀質 量。同時對改進中存在的不足，有待今後作進一步改進。

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