宋新海
在机组式凹印机刮刀系统中,上下刮刀夹板夹持着刮刀片定位安装于刮刀底板的斜面处,为使刮刀片更加平稳,在加工过程中必须保证刮刀底板斜面处左右水平,否则会造成刮刀片左右高度不一致,印刷时刮刀片左右压力不一样,从而使得印品两端着色深浅程度不一,严重影响印刷品质,同时还会影响刮刀片及版辊的使用寿命。
因此,刮刀底板在使用过程中要求重量轻,底面与使用斜面的平行度、直线度要好,且刮刀底板本身不出现生锈现象。图1所示为刮刀底板装配简图。在加工过程中,刮刀底板的上下移动、旋转运动、前后运动均为手动操作,因此具有一定的加工难点:零件较长且薄,加工易变形,平行度、直线度难以保证,加工质量不太稳定。笔者根据多年的设备加工经验,总结了不同材质刮刀底板的加工方法及改进措施,现与同行分享 。
45号钢板刮刀底板
1.加工工艺流程及要点
选用45号钢板为原材料的刮刀底板加工工艺流程为:下料→热处理调质处理→粗加工→热处理定型去应力处理→精加工→镀铬。
在加工过程中,由于刮刀底板较长,为了提高其刚性及综合机械性能,以利于切削加工,特意安排了热处理调质处理工序;在粗加工后,安排了热处理定型去应力处理工序,以减少加工应力及热变形;在精刨、磨削工序中,注意多次翻面加工,以保证刮刀底板的平行度达到设计要求;最后,使用组合夹具来磨平斜面。
2.加工特点分析
选用45号钢板为原材料的刮刀底板有如下优点:
(1)毛胚成本低。
(2)加工难度较小,便于组织生产,且加工质量比较稳定。
加工缺点如下:
(1)刮刀底板加工成型后,重量比选用铝材的刮刀底板重,不利用安装操作。
(2)因各面要求全部加工,所以加工周期长,成本较高。
由于45号钢板的刚性较好,所以这种材料的刮刀底板具有一定的优势,如今在我公司大幅面高速凹印机上得到了广泛应用。
铸铝件ZL104刮刀底板
1.加工工艺流程及要点
选用铸铝件ZL104为原材料的刮刀底板加工工艺流程为:铸造毛胚→粗加工→热处理消除应力→精加工→表面氧化处理。
在加工过程中,考虑到刮刀底板的长度较长,加工过程中易发生变形,因此安排了热处理消除应力工序,有效消除了加工应力及变形现象;粗加工时,若零件变形程度较大,用工装夹具夹紧校平后再进行热处理;由于铸铝件ZL104不能进行磨削加工,在铣削加工过程中应选择合适的转速与走刀量,以确保零件加工粗糙度及表面美观度;还要根据实际加工情况,多次翻面加工以确保零件的平行度达到要求;为提高表面硬度及达到防锈目的,最后还安排了表面氧化处理工序。
2.加工特点分析
选用铸铝件ZL104为原材料的刮刀底板有如下优点:
(1)完成加工的刮刀底板重量轻,装配后易操作。
(2)使用过程中不生锈。
加工缺点如下:
(1)为避免毛胚出现气孔缺陷,在加工过程中,工件的各个表面均需要经过粗、精加工,所以加工周期较长,生产成本较高。
(2)加工周期较长,必然会经历较多的生产转运过程,在此过程中工件被磕碰划伤的概率较高,容易破坏刮刀底板的整体外观质量。
铸铝件ZL104刮刀底板在我公司幅面较宽的凹印机、中速小批量生产的凹印机上应用较为广泛。
铝开模冷拉成型刮刀底板
1.加工工艺流程及要点
选用铝开模冷拉成型制造刮刀底板的工艺流程为:与铝材生产厂家合作,使用模具按照原定图形尺寸进行冷拉成型→加工总长、长槽及螺孔→精铣斜面(其余各面不加工)。
为使刮刀底板的质量、生产效率与成本达到最优化的目的,刮刀底板的毛胚生产组织是与铝材生产厂家合作,使用模具冷拉定尺成型(刮刀底板的厚度与斜面尺寸均达到图纸要求)的。冷拉成型控制起来有一定难度,容易出现一些尺寸偏差,比如有一次冷拉成型后,刮刀底板上下表面与斜面的平行度、直线度出现0.15~0.35mm的偏差,且产品质量不稳定,影响使用要求。
经工艺分析后发现,刮刀底板在装配时只与两个支承座的滑块把合连接在一起,其余部分悬空,实际使用时接触面积更小。依据加工定位基准与装配基准重合的原则,使用组合夹具在刮刀底板的两个定位处分别用8个螺钉在4~12沉孔处找正并压紧(不需要在较大平面内定位,可减少加工定位接触面)。之后再精铣斜面直至见平,保证所加工的斜面与装配定位面直线度误差控制在±0.05mm以内,从而有效解决刮刀底板存在的质量问题,减少了三包费用,提高了整机装配质量,客户使用效果较好。此方法对刮刀底板长期使用出现变形后的维修也很奏效,能显著降低用户成本。
2.加工特点分析
铝开模冷拉成型制造刮刀底板的加工优点:
(1)适合大批量生产。
(2)由于两大表面与斜面采用冷拉成型,且加工量较少,因此生产周期较短。
(3)生产成本较低。
(4)不占用关键加工设备,节约公司加工能力。
(5)工件加工部位较少,生产中减少了工序之间的周转,避免了工件的磕碰划伤。
(6)冷拉成型后,刮刀底板的表面光洁度较好,外观美观。
(7)重量轻,便于操作。
(8)使用过程中不生锈。
加工缺点:冷拉成型后质量不稳定,需要专门安排工序加工斜面。
此方法在我公司定型及改型凹印机的加工上得到了广泛使用。
随着凹印机的不断发展,刮刀底板可依据印刷速度高低、幅宽大小、刚性需求等来灵活选用材质和加工方法,为提升凹印机整体装配质量打下良好基础。