毕业设计(论文)-复合纸塑薄膜自立袋卧式成型机毕业设计.doc
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1、提供全套毕业论文图纸,欢迎咨询摘 要本次课题是针对复合纸塑薄膜自立袋卧式成型机的结构进行设计。该制袋机的包装速度70-90袋/min,三边封合。自立袋是一种底部有水平支撑结构的软包装袋,自面市以来深受消费者的喜爱,其市场份额日益增多。本次设计研究的自立袋成型机选用卧式机型、间歇运动。其中,薄膜的供送装置采用膜预牵引机构,即预先将薄膜储存在储膜机构,然后再进入制袋区,这样便可保障薄膜在袋子成型过程中平稳、不跑偏,成型效果好;袋成型器选用三角板成型器,由等腰锐角三角形平板、导辊和固定支板联接而成。在多种机型上应用,尤其当制袋规格有较大变化时,其具有良好的适应性,利用三角板成型器即可将平张薄膜折叠成
2、型;因为制袋机是间歇运动,所以横封、纵封装置采用热板式加压封合,切断装置选用冷刀切断;牵袋装置选用滚轮式牵引,靠一对滚轮的对滚,利用滚轮与包装材料之间的摩擦力进行料袋牵引。再结合锥齿轮、离合器和同步带的传动便可实现牵袋的间歇运动;本机采用机械式无级调速装置,通过旋钮的顺逆转动带动可动锥盘上下移动,即可实现速度的增减,达到无级调速的目的。其结构简单,传动平稳,噪声小,使用维修方便,效率高,所以在各类机械中应用广泛;而传动系统将电动机提供的动力经无级调速和蜗轮蜗杆减速器减速后传至主轴,然后分配给各部件,使各部件相互协调运动。本次研究设计的袋成型机,对于生产效率的提高、薄膜材料的节约和产品质量的提升
3、有很重要的意义。关键词:包装机;自立袋;结构设计;间歇运动AbstractThe issue is about complex paper and plastic film for stand-up pouches structure horizontal molding machine design. The packing speed of the bag making machine is 70-90 bags / min, trilateral sealing.Stand-up pouches have bottom horizontal support structure to ma
4、ke the work more flexible, since the products gone into the market, the market share keep growing.The design study of self-selection of horizontal bag forming machine models, intermittent exercise. Among them, the film feeding device uses membrane pre-traction mechanism, namely the pre-stored in the
5、 reservoir will film membrane organization, and then into the bag area, so that the bag can protect the film forming process smooth, without deviation, forming effective.Selection of bags forming triangle forming, coupled by the isosceles acute triangle plate, guide rollers and fixed support plate i
6、s made.Applications in a variety of models, especially when there is a large bag specification changes, it has good adaptability, use triangle shaper can be folded flat sheet film forming; Because the bag machine is intermittent movement, so the cross sealing , longitudinal sealing device uses press
7、urized hot plate sealing, cold-knife cut off the device selection; pull bag device selection wheel traction, by a pair of rollers on roll, between the roller and the friction force packaging material utilization bag traction.Combined with the bevel gear, clutch and drive belt retractor bags can achi
8、eve intermittent motion;The machine uses a mechanical variable speed device, driven by rotation of the knob good or poor movable cone plate moves up and down, you can achieve the speed of change, to achieve the purpose of variable speed.Simple structure, smooth transmission, low noise, easy maintena
9、nce, high efficiency, it is widely used in various types of machinery; while the power transmission system provided by the variable speed motor and worm gear reducer transmitted to the spindle, then assigned to each component, so that the various components coordinated movement.The study design of t
10、he bag forming machine for production efficiency, improve product quality, conservation and film material has a very important significance.Key words: Packaging machine; stand-up pouches; structural design; intermittent motionII目 录第1章 绪论11.1课题研究的目的及意义11.2国内外的研究现状21.3课题研究的内容3第2章 总体方案设计42.1设计参数42.2工艺流
11、程分析42.3确定主要执行构件52.3.1供送系统52.3.2袋成型装置62.3.3横封装置72.3.4纵封剪切装置92.3.5牵袋装置112.3.6无级调速装置122.3.7电动机132.3.8传动系统142.3.9工作循环图编制152.4总体布局17第3章 主要机构设计与计算183.1成型器的设计183.2纵封剪切装置的设计203.2.1凸轮的设计203.2.2推杆的设计223.3蜗轮蜗杆减速器的设计253.4主轴的设计273.5牵袋装置的传动设计283.5.1直齿锥齿轮设计283.5.2同步带的设计303.6 V带设计31参考文献32致 谢33III武汉理工大学毕业设计(论文)第1章 绪
12、论随着我国经济社会的快速发展、城镇化进一步推进和人民生活水平的逐步提高,包装工业得以超速发展,包装机械业迎来了良好的发展机遇,作为食品、药品、日用品的配套行业包装设备业面临巨大商机,根据中国机械工业联合会预计,从2013年到2017年,食品与包装机械业总产值有望突破7000亿元,每年平均增速达16%。而大量的事实也表明,包装工业的发展趋势正朝着多元化、多功能、高效率、宜人性、利环保的方向发展。1.1课题研究的目的及意义 本次的设计对象是复合纸塑薄膜自立袋卧式成型机,要了解本次设计的目的和意义,就必须先对自立袋有一个认识。 自立袋(Doypack)是指一种底部有水平支撑结构的软包装袋,不倚靠任何
13、支撑以及无论开袋与否均可自行站立。由欧洲人麦劳斯杜叶发明的,至20世纪90年代开始在美国市场得到广泛认可,继而在全世界范围内盛行推广。 自立袋是一种相对新颖的包装形式,在提升产品档次、强化货架视觉效果、携带轻便、使用便利、保鲜和可密封性等诸多方面占有优势。自立袋由PET、foil、PE、纸等材料复合而成,可以有2层,3层等其他规格材质,具体视包装的产品而定。也可根据需要增加隔氧保护层,降低透氧率,延长产品的货架寿命期。 据英国市场研究和营销公司PCI薄膜咨询公司最新的调查报告显示,欧洲对自立袋的需求将在2014年增长50%左右。报告的撰写人PaulGaster指出:“近年来,随着品牌持有者、零
14、售商和消费者逐渐意识到自立袋所具有的成本效率、便利性和环保优势,人们对这种包装的态度也发生了变化。”所以说用自立袋来取代一些传统软包装已成为一种必然的趋势,相应的自立袋包装机械就进入我们的研究中。袋成型通常是包装设备的一部分,但也有单独的袋成型机,例如我国佛山市天正机械有限公司研发的三边封袋、自立袋拉链袋加阀制袋机,它可以制作常规的三边封袋和自立袋,正常速度每分钟30-100袋,在包装速度上国外同类型的设备要高于国内水平。袋成型机械属于包装机械系列,我国的包装机械发展较晚,目前处于起步应用阶段。近几年通过参考国外产品,进行消化、吸收及自主开发研制,技术上有了很大的提高。但是与世界包装机械四强(
15、日、德、美、意)相比仍有较大差距。我国生产的包装机械通常是集制袋充填封口切断输出为一体的综合设备,机型有立式和卧式两种。随着自立袋得到消费者广泛的认可,并且能满足多种产品的包装,这就使得对自立袋的需求日益增加。那么能够设计一台高效率、高产量的自立袋成型机则迫在眉睫。本次设计的目的就是在目前市场上已有的自立袋成型机上进一步完善设计更高效的成型机。1.2国内外的研究现状 我国的包装机械发展较晚,目前正处于起步应用阶段。近几年通过参考国外产品,进行消化、吸收及自主开发、研制,技术上有了很大的提高。但是与世界包装机械四强(日、德、美、意)相比,仍有较大差距,其中美国包装机械的品种和产量均居世界之首,其
16、产品以高、大、精、尖产品居多,复杂产品居多;德国包装设备在计量、制造、技术性能等方面均居领先地位;意大利包装机械40%左右是食品包装机械,主要特点是性能优良、外观考究、价格便宜;日本的包装机械素以技术先进、性能优良、质量可靠闻名于世,体积小、精密度高、安装容易、操作方便,自动化程度较高是其主要特点。 1.国外包装机械的特点: (1)结构设计标准化、模组化。用一台包装机可以完成对不同物料的包装,只需利用原有机型的模组化设计,在短时间内迅速进行规格更换即可实现。 (2)运动精度高。采用各种新技术,通过伺服电机、编码器及数字控制,可编程控制器PLC等高精密执行机构去控制各种动作,使得整机的制袋精度提
17、高。 (3)包装速度快。目前,国外小袋包装机单列包装速度一般为30-80袋/分,很多公司推出的多列式包装机(从2列到10列),使得包装速度有了很大提高。如意大利ILAPAK公司的300和400系列枕型包装机,包装速度达到120袋/分;日本二光机械的FC-1000型小袋枕型包装机,有12列,速度可达到1000袋/分。 (4)包装形式多样化。国外的袋包装目前有二边封合袋、四边封合袋、枕形袋、风琴式和自立袋等。用户根据市场的需要有很大的选择空间。 (5)控制智能化、弹性化。国外大多机器,都能够通过智能型控制仪表,触摸屏上的菜单式应用软件,进行跟踪调整机器的各种参数。2. 国内包装机械的特点:由于用户
18、的技术水平和各种环境因素的限制,我国包装机械呈现这样一种局面,对高端的设备需求量较小,对中低档的设备需求量大。在满足中小型包装机械要求的基础上,打开市场,扩大需求,大力发展高端包装设备。在技术水平方面,我们的差距在于: (1)速度较低且结构单一品种少; (2)精度水平较低; (3)可靠性较低; (4)自动化水平和智能化有待提高。 随着我国经济的不断发展和人们生活水平的日益提高,对包装多样化的要求越来越多,改革迫在眉睫,我们应大力发展改进新技术,进行技术革新,发展高端技术,加快技术自主创新,提高包装机械的品质和生产效率。1.3课题研究的内容在调研的基础上,根据对几种不同类型的自立袋成型机的特点和
19、总体方案的分析,将分析主要工作机构(供送、成型、牵引、封切、传动)之间的相互配合关系,完成对自立袋成型机的结构改进设计和理论分析及其主要参数的确定。整体的设计思路和结构如图1.1所示:图1.1 整体的设计思路和结构图自立袋成型机的工艺流程,复合薄膜材料经导膜辊传送至成型器,再经过底部折叠装置折出自立袋袋底,经导膜辊压平整传送至底部横封器,实现对自立袋底部热封,再经纵封装置封合,经水冷装置冷却后由易撕口装置开口,光电检测确定制袋的精度,伺服牵袋装置是保证袋传送运动的动力,最后剪切装置裁切成型,经输送带运送。 本课题研究内容和设计工作主要包括以下几个方面: (1)电机的选择,传动系统方案的拟定,运
20、动及动力参数的确定。 (2)送膜装置的组成,力学分析及定位控制方式。 (3)袋成型器的设计。 (4)横封、纵封装置热封形式的选择和结构设计。 (5)剪切装置的选择和结构设计。 (6)控制系统的设计,PLC、人机界面的应用。第2章 总体方案设计2.1设计参数 设计的袋成型机的方案满足如下性能、性质要求: (1)制袋类型:自立袋 (2)制袋速度:70-90个/分钟 (3)成型袋规格:长100-200mm,宽50-150mm (4)整机外形尺寸: 2000mm1000mm1000mm (5)机身重量: 约1500kg (6)电压三相: 380V 50Hz技术要求: a.设备应能满足自立袋成型要求。b
21、.设备应保证包装膜对正,便于调整。c.设备应结构简单、运转平稳,工作可靠。d.设备应便于维修。e.设计时考虑加工工艺性和装配工艺性,尽量使用标准件、通用件,以降低制造成本。2.2工艺流程分析 机器类型选择如下: 1.工位 分为单工位和多工位。单工位包装机的所有包装操作都集中在一个工位上完成,当一件(组)物品完成全部包装并输出之后,下一件(组)物品才能进入机器开始包装。多工位包装机,物品从输入到输出,必须经过多个工位,而且在不同的工位上依次完成各个包装操作。由于袋成型机制袋过程比较复杂,需要较多的执行机构(供膜、封合、切断等),将包装操作分散在不同的工位上同时进行,能够提高生产效率,所以选择多工
22、位。 2.运动形式 运动形式分为间歇运动和连续运动。间歇运动指物品由一个工位转移到另一个工位作间歇步进运动,主要包装操作可在物品静止时完成。一般适用于执行机构比较多的机器,但其惯性力和冲击现象不利于提高生产率。连续运动是物品及传送系统均作连续等速运动。在包装机进行工作时,各个执行机构是并行工作的,这样既能够提高生产率,缩短生产周期,也能减小机器空间。根据分析,本设计采用间歇式运动。综上分析,本课题研究的自立袋成型机采用多工位、间歇运动型。图2.1 袋成型机一般工艺流程图 如图2.1是卧式自立袋成型机的一般工艺流程简图,复合薄膜材料经导膜辊组传送至袋成型器,再经过底部折叠装置折出自立袋袋底,经导
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