【正文】 ★ U形板成型器 可將平張薄膜對(duì)折成型 由三角板和與其圓滑連接的 U 型導(dǎo)槽及側(cè)向?qū)О褰M成，其結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單 較好 滿足設(shè)計(jì)要求， 容易 制造 象鼻成型器 可將薄膜折疊成型 是 U形成型器的改進(jìn)型，成型器的結(jié)構(gòu)尺寸比翻領(lǐng)式大薄膜易于跑偏，且不能適應(yīng)袋型規(guī)格變化 較好 設(shè)計(jì)制造比翻領(lǐng)式簡(jiǎn)單 翻領(lǐng)成型器 可將 薄膜翻折成型 易使薄膜產(chǎn)生變形、發(fā)皺或撕裂，故對(duì)塑料薄膜適應(yīng)性差，只能成型一種規(guī)格的袋寬、且設(shè)計(jì)、制造及調(diào)試復(fù)雜 一般 設(shè)計(jì)、制造和調(diào)試比其他成型器復(fù)雜 U形成型器如圖 42所示：對(duì)折后的薄膜上口有一塊隔離板，幫助袋口張開，薄膜袋的間歇運(yùn)動(dòng)（由輥輪間歇回轉(zhuǎn)牽引和步進(jìn)電機(jī)決定）制成開口的空袋后可充填物料。對(duì)比各種成型器的受力情況，制造成本，適應(yīng)產(chǎn)品變化類型，綜合分析后選取使用 U形成型器。 U 型成型器是由三角板成型器發(fā)展 而來的，所以設(shè)計(jì)計(jì)算從三角板開始。 設(shè) 平張薄膜的寬度為 2a,α =16176。 .則 sinα ==a/b。式中 a— 空袋的寬度； b— 包裝材料在成型器上被翻折區(qū)段的長(zhǎng)度； α — 三角形成型器安裝角 (三角板與水平面的夾角 ). 有 設(shè)計(jì)計(jì)算示意 圖 43 中 3 個(gè)小圖 所示 幾何關(guān)系知道， a/b=tanβ 。式中 β — 三角形成型器頂角的一半 .對(duì)于同一個(gè)三角形成型器 a/b 應(yīng)該是同一個(gè)定值，故有 sinα = tanβ β =arctan(sinα )=176。 H=a(max)/sinα +δ =100/+(3050) =393— 413mm R=()*a =12— 60mm 30 由于三角板要與圓弧圓滑的過渡相切過來， L ,則17mmL 圖 431 三角形成型板示意圖 圖 432 三角板匯合處示意圖 31 圖 433 成型器 圓弧 設(shè)計(jì)計(jì)算圖 總高 430mm，有效寬度 140mm,過渡 U形弧對(duì)應(yīng)弦長(zhǎng) 64mm,對(duì)折后包裝袋的寬度 α 與包裝材料運(yùn)動(dòng)時(shí)的壓力角相等 ；安裝角大那么壓力角就大，薄膜翻折時(shí)的阻力也越大，對(duì)膜的運(yùn)動(dòng) 、 成型不利。 α 的大致取值范圍是 15176。30176。 熱封與切斷機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 塑料薄膜的封口采用的熱融封合的方法， 可分為扁形電阻絲脈沖封接，圓形電阻絲的熔斷封接，和板式的恒溫封接。 具體操作是：對(duì)塑料薄膜的兩個(gè)接觸面加熱，使其處于熔融的熱塑化狀態(tài)，再給封合部位施壓，使薄膜兩個(gè)封接面融合 、成型、冷卻 ，密封牢固。影響封合質(zhì)量的因素主要是加熱溫度、封合壓力和和作用時(shí)間。最常用的是電阻加熱的熱融封合方法，因其具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)控方便的特點(diǎn)。而且， 用于食品包裝 的薄膜材料主要是聚乙烯或其復(fù)合材料居多，加之此次設(shè)計(jì)中采用 L形板式橫封器，因此用板式恒溫加熱 是完全能滿足要求的。 L 形熱封器：長(zhǎng) 149mm,寬 118mm，厚 30mm,內(nèi)置橫封和縱封的電熱管，靠電阻絲通電加熱至塑料薄膜的熱熔狀態(tài) 150176。 180176。 ， 熱封時(shí)間 。 一邊板采用不銹鋼制成，另一板采用耐熱的硅橡膠所制，不加熱；為避免熱封時(shí)塑料膜與加熱板粘連，加熱板上涂一層聚四氟乙烯；為了增加美觀及提高強(qiáng)度，封頭表面 32 有縱橫花紋，封口寬度 10mm 左右。雙面加熱可以縮短時(shí)間提高生產(chǎn)效率。 切斷方法大致分為 2種，熱切斷 和冷切斷。由于設(shè)計(jì)題目為間歇式工作，機(jī)器要求不高，本來電動(dòng)機(jī)功率不大，所以不易選用熱切斷，因?yàn)殡姛岬肚袛嘌b置要消耗額外的電源。冷切斷通常有 3種：回轉(zhuǎn)刀切斷，剪刀式切斷，鋸齒刀切斷。因?yàn)榛剞D(zhuǎn)刀需要在箱體內(nèi)多配備一根旋轉(zhuǎn)軸，裝置稍微復(fù)雜；而剪刀式則需要嚴(yán)密地調(diào)整好 2 個(gè)刀尖的相對(duì)位置，才能較好的切斷薄膜；故而選用鋸齒形切刀。 鋸齒刀安裝在一側(cè)固定板的中間，另一端固定在相對(duì)機(jī)架板上，對(duì)應(yīng)的位置為凹槽，鋸齒刀齒距 2— 5mm，齒尖角 α =50176。 — 60176。，每個(gè)齒的齒側(cè)均磨出刃口，刀型尖而細(xì)，很鋒利，插入薄膜內(nèi)使上下袋子分離 。 分配軸上的熱封凸輪驅(qū)動(dòng)左右主動(dòng)轉(zhuǎn)臂，以上軸為中心擺動(dòng)，固定在左、右主動(dòng)擺臂上的臂板及左、右熱封器，左、右切刀（厚 810mm）， 內(nèi)嵌的鋸齒形刀片用來切易撕口 ，除氣板等隨著凸輪擺臂運(yùn)動(dòng)，對(duì)成形的包裝袋進(jìn)行熱壓封合及切斷。右邊熱封器體上裝有鋼字頭，在熱壓封合時(shí)將生產(chǎn)日期和批號(hào)壓印在包裝袋成品上。 在熱封器和臂板上有調(diào)節(jié)螺母，左右兩個(gè)熱封器的封合壓力是可以調(diào)節(jié)的，查看嚙合線是否對(duì)中，是否貼合嚴(yán)密，壓合紋路是否清晰等特征，確定封合壓力，滿足生產(chǎn)要求為止，但注意過大的封合壓力對(duì)于機(jī)器會(huì)噪聲較大，縮短壽命。 33 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 三個(gè)多月過去了， 到了畢業(yè)季了，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也終于完成了，在徐老師和張老師的諄諄教導(dǎo)和關(guān)懷下，我順利的圓滿的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。猶記得從半年前為了設(shè)計(jì)課題，我就開始學(xué)習(xí) CAD 繪圖軟件了，接受課題后我就義無反顧地沖進(jìn)圖書館借閱包裝機(jī)械的各種相關(guān)書籍和機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。跟隨老師參觀星火包裝公司后，對(duì)生產(chǎn)包裝機(jī)械的實(shí)際要求又有了深入的認(rèn)識(shí)，由于缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，開始感覺一頭迷茫。 回首過去的一百多天，從無到有，從不懂到理解，從書海中翻閱要點(diǎn)， 我 慢慢地積累起來，為了精心求精的完成一篇優(yōu) 異的設(shè)計(jì)任務(wù)，我連續(xù)多日廢寢忘食，熬夜加班至凌晨，還在搜索必須的圖文資料。這一次的設(shè)計(jì)把我大學(xué)四年以來所學(xué)的知識(shí)全都運(yùn)用進(jìn)去了， 把機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械手冊(cè)，互換性測(cè)量，液壓傳動(dòng)等專業(yè)書都翻了好幾遍了，我遺忘的知識(shí)又撿起來了，為以后的碩士課程學(xué)習(xí)和深入研究機(jī)械領(lǐng)域，鋪設(shè)了牢固的橋梁，培養(yǎng)了很好的機(jī)械設(shè)計(jì)人員的素養(yǎng) ，獲益匪淺 。 在設(shè)計(jì)過程中，同組成員蔡成波同學(xué)給予我莫大的幫助，我們?cè)谝黄鹱鲈O(shè)計(jì)，算數(shù)據(jù)，繪出裝配圖，每次我們都較好的完成了任務(wù)，符合學(xué)校和老師的檢查進(jìn)度要求；我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中相互討論問題，避免了 方案的爭(zhēng)議，統(tǒng)一了方案設(shè)計(jì)原理，這里表示感謝。 以前我覺得老師講的東西很簡(jiǎn)單，可是到我真正自己設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)了不少的問題，又重新開始學(xué)習(xí)，重新反思自己。書到用時(shí)方恨少啊，我深刻地銘記了學(xué)以致用，眼高手低，熟能生巧這些話的意思，很榮幸能夠在河南工業(yè)大學(xué)完成自己的本科學(xué)業(yè)，大學(xué)時(shí)光將是我人生中一個(gè)不可磨滅的亮點(diǎn)， 感謝河工大機(jī)械學(xué)院的老師們四年來辛苦的教導(dǎo)。 34 致 謝 此次能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，非常感謝包裝教研室指導(dǎo)教師徐老師和張老師，她們多次在 犧牲了 休息時(shí)間里指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)任務(wù)，督促我去查看資料，認(rèn)真地完成設(shè) 計(jì)題目，俗話說嚴(yán)師出高徒，沒有老師嚴(yán)厲的教導(dǎo)，就沒有我今天的畢業(yè)設(shè)計(jì)，考研的失意使我還沒有從忘卻中淡定的走出來，一開始做設(shè)計(jì)有些分心，經(jīng)過老師的耐心說教和善意的批評(píng)，我開始奮發(fā)圖強(qiáng)，全身心的投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題中，每天畫圖在 6小時(shí)上，按時(shí)按計(jì)劃完成進(jìn)度并且較好的保證了圖紙質(zhì)量。 在設(shè)計(jì)過程中，得到了同學(xué)們的大力支持，特別是同組的蔡成波同學(xué)的鼎力相助，因?yàn)樗臋C(jī)械原理部分復(fù)習(xí)的相當(dāng)好，一部分機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)是出自他的設(shè)計(jì)，在這里表示衷心的感謝，對(duì)于一學(xué)期以來不辭勞苦而指導(dǎo)我的徐老師、張老師再次表示誠摯的敬意，老師為指 導(dǎo)完成設(shè)計(jì)課題也付出了心血。 由于設(shè)計(jì)任務(wù)繁重，設(shè)計(jì)時(shí)間較短，加之我的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，圖紙和說明書難免存在錯(cuò)誤或者不足之處，懇請(qǐng)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和檢查組專家給予指正。 35 參 考 文 獻(xiàn) [1]. 許林成 . 包裝機(jī)械原理與設(shè)計(jì) [M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1988 [2]. 許林成等 .包裝機(jī)械 [M].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社， 1998 [3]. 孫芬蘭 , 馬喜川 .包裝機(jī)械概論 [M].北京：印刷工業(yè)出版社， 1990 [4]. 孫智慧 .食用品包裝技術(shù) [M].北京 : 化學(xué)工業(yè)出 版社， 2021 [5]. 曾勵(lì) . 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京：高等工業(yè)出版社 ,2021 [6]. 張建民等 .機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第三版） [M]. 北京 : 高等教育出版 ,2021 [7]. 孫桓，陳作模，葛文杰 .機(jī)械原理（第七版） ［ M］ ．北京：高等教育出版社， [8]. 許林成 .包裝 機(jī)械 原理與 設(shè)計(jì)［ M］ .上海 ： 上海科技技術(shù)出版社 ， [9]. 秦曾煌 .電工學(xué)（第六版）電工技術(shù) ［ M］ .北京： 高等教育出版社 ， [10]. 胡鳳蘭 .互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) ［ M］ .北京： 高等教育出 版社 ， [11]. 黃穎為 . 包裝 機(jī)械 結(jié)構(gòu)與 設(shè)計(jì)［ M］ .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [12]. 趙波 , 龔勉 , 浦維達(dá) . UGCAD 使用教程 [M].北京：清華大學(xué)出版， 2021 [13]. 高德 .包裝機(jī)械設(shè)計(jì) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [14]. 劉莜霞 .包裝機(jī)械 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [15]. 戴宏民 .包裝機(jī)械技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及我國(guó)的應(yīng)對(duì) [J].輕工機(jī)械 .2021，（ 4）：I4 [16]. 朱龍根 , 黃雨華 .機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械 工業(yè)出版社 , 2021 [17]. 張富洲 .機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 [M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社 , 2021 [18]. 朱張校 .工程材料 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社 , [19]. 濮良貴，紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì)（第 8 版） [M]. 北京： 高等教育出版社 ， [20]. 吳宗澤，羅圣國(guó) .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第 3 版） [M]. 北京： 高等教育出版社 ， [21]. 龔溎義 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)（第 3版） [M]. 北京： 高等教育出版社 ，