一次性拖鞋自动下料系统设计（超声波热熔裁剪机设计）【SolidWorks三维】【15张CAD图纸】【优秀】

一次性拖鞋自动下料系统设计（超声波热熔裁剪机设计）

41页 13000字数+说明书+任务书+开题报告+SolidWorks三维图+15张CAD图纸【详情如下】.bat

SolidWorks三维图

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弯矩.dwg

总体装配.DWG

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方案一.dwg

方案三.dwg

方案二.dwg

法兰撑上.DWG

法兰撑下.DWG

滚刀内轴1.DWG

滚刀固定板.DWG

滚刀活动架.DWG

滚刀装配.DWG

电机图.dwg

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超声光圆支撑板.DWG

超声波变幅杆.dwg

超声波震动板.DWG

选题及成绩分析表.doc

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  摘   要

　　　在激烈的市场竞争与客户需求越来越个性化趋势下，纺织企业在生产技术方面不断地面临新的挑战，目前国内中小型企业主要还停留在手动裁剪和冲裁的落后状态，布料剪裁技术改造将直接影响企业生产能力和产品质量。而作为刚兴起的超声波裁剪，这在纺织工业的织造、整理、服装缝制等方面都已获得日益广泛的认可。但国内超声波裁剪技术还尚未成熟，因此对于超声波裁剪技术的研究具有重要的意义。

　　　本文对企业一次性拖鞋裁剪下料的研究，，配合布料复合机以24m/min输送的宽1.6m的染整布料进行切割加工是此次设计的要点，使下料与布料复合生产流程之间联系起来，实现半自动加工，提高机械化程度，提高生产效率。

　　　设计中通过类似机械进行改造，利用CAD、Solidworks等工程制图软件进行绘图三维仿真，然后结合理论计算。对一些设计部件进行必要的计算和校核，使设计系统初步满足实际应用的要求，可以为后期整机的研制提供很好的参考，使其具有一定的理论意义和实用价值。

关键词：纺织品、超声波裁剪、结构设计

ABSTRACT

   In the market competition and customer demand intense increasinglypersonalized trend, textile enterprises continue to face new challenges in the production technology, the current domestic small and medium enterprises is stillin manual cutting and punching the backward state, cloth cutting technology will directly affect the production capacity of enterprises and the quality of the products. As the ultrasonic cutting emerging in the textile industry, weaving,finishing, garment and other aspects have been widely recognized. But the domestic ultrasonic cutting technology is not mature, so it is very important for the study of ultrasonic cutting technology.

   In this paper, the study on enterprise disposable slippers, cutting, dyeing clothwidth of 1.6m with cloth composite machine with 24m/min transport by cutting ispoint of this design, the connection between the material and fabric compositeproduction processes, and semi - automatic processing, improve the degree of mechanization, improve production efficiency.

   The design through the transformation of similar machine, drawing three dimensional simulation using CAD, Solidworks and other engineering drawing software, and then according to the theory of computation. By calculating and checking the necessary for some design part, the design system to meet the requirements of practical applications, provide a good reference for thedevelopment of late, it has certain theoretical significance and practical value.

Keywords: textiles, ultrasonic cutting, structure design

目     录

摘   要I

ABSTRACTII

第一章  绪 论1

1.1 课题的研究背景及意义1

1.2拖鞋（一次性拖鞋）发展2

1.3 纺织自动裁剪国内外研究现状3

1.4 本课题研究的主要内容4

第二章  超声波切割和熔合技术概述5

2.1 超声波切割原理5

2.2 比于传统剪裁，超声波切割优点6

2.3 超声波切割适用范围7

2.4 本章小结8

第三章 超声波裁剪机总体方案9

3.1 方案的列举9

3.2 方案的比较11

3.3 方案的选择11

3.4 本章小结12

第四章 超声波裁剪机的结构设计和系统分析13

4.1滚刀尺寸确定14

4.2 电机链轮的选定及相关参数的确定16

4.2.1电机类型的选择17

4.2.2链轮的选择及链条确定18

4.3 滚刀内轴的设计和校核19

4.4 气缸支撑板的静态分析24

4.4.1应力图显示25

4.4.2 应力分析26

4.4.3 变形分析26

4.5 本章小结26

第五章 超声波系统研究27

5.1超声波发生器27

5.2 声学部件27

5.3 阶梯形变幅杆的理论公式与计算29

5.3.1 位移节点30

5.3.2 放大系数30

5.3.3 计算31

5.5 本章小结32

第六章 总结33

致   谢34

参考文献35

附录图36

1.超声波热熔裁剪机装配图36

2.滚刀零件图36

3.滚刀内轴零件图36

4.滚刀活动架零件图36

5.下撑板零件图36

6.法兰上零件图36

7.法兰下零件图36

8.超声波支撑板零件图36

9.超声波震动能量板零件图36

　　　纺织品与人们的生活息息相关，市场需求量大，如鞋、服饰、箱包等都是人们日常生活中不可或缺的。纺织工业是我国的支柱产业之一，中国是全球最大的纺织品生产国和出口国，纺织工业在国民经济中占有举足轻重的位置。中国是世界第一的服装制造大国，服装行业依靠丰富的廉价劳动力，国内庞大的消费市场，丰富的资源等，迅速发展起来。中国制鞋业有着悠久的历史，伴随着改革开放的浪潮，中国承接国际制鞋业的转移，一跃成为全球最大的鞋业生产中心和销售中心，已经占据了全球中低端的鞋类市场。市场分析我国每年大约生产150亿双鞋，占世界年产量的65%-70%。是世界上最大的鞋类制造基地，也是世界最大的鞋类出口国。从2010年开始，随着国内快捷酒店呈快速发展趋势，开店数量增长幅度超过了100%，截至2011年第二季度，新增快捷酒店数量大约有上千家。而拖鞋是快捷酒店必须配备的物品，相对传统拖鞋，一次性拖鞋成本低，相比传统拖鞋更加卫生、方便，十分适合经常出差的商务人士或者旅游爱好者使用。据酒店一次性用品使用情况调查研究，对于酒店配备基本小件根据需求程度从大到小在总体上可排成“拖鞋>香皂>洗发水>沐浴液>一次性牙具>梳子>浴帽”。 在被访者中几乎所有人都需要拖鞋，认为其携带不方便，而传统拖鞋可能会出现交叉感染的卫生问题，因此一次性拖鞋得到快速发展。

　　　中国纺织产业多集中在东南沿海地区，随着经济全球化的不断深入，世界经济的不断冲击，市场竞争日趋激烈。如今这些企业也开始面临劳动力成本上升，原材料价格上涨等问题，这将影响企业生产效率，导致生产成本提高。如何应对国际市场的变化和国内的生存环境，把握好市场的发展机遇，也是业界不得不面对的现实问题。尤其是对中小型企业来说，落后的生产条件加之劳动资源匮乏和生产成本的不断提高，既是前所未有的机遇，同时也面临着巨大的挑战。如何提高产量、降低成本、稳定质量是当今生产中面临的最大的挑战之一。作为与人们日常生活紧密相关的纺织行业，为适应市场需求，纺织行业设备的革新和自动化将是其发展的必由之路。

　　　超声波裁剪是新兴的纺织下料技术。目前，超声波切割技术在纺织制品下料运用取得了良好的效果，超声波裁剪技术正逐渐被企业所采纳，主要优点是：适用于各种纺织材料，与冷切割加工相比，热塑性材料被切开后，其切口边缘会熔合起来，使织物边缘十分柔软，与传统的人工裁剪相比，不仅大大提高了企业的生产效率，超声波的切割与熔合也为纺织品高精度、高质量生产提供了可靠的保障，进一步帮助企业扩大产业规模，提升纺织业的自动化程度，破解招工难，熟练操作人才的缺乏，加工质量不能保证等弊端。

1.2拖鞋（一次性拖鞋）发展

   20世纪50年代，第一双塑料拖鞋在法国问世，是拖鞋史上的一次革命运动。我国在1960年也生产出塑料拖鞋。最初的拖鞋，木制的多，木制拖鞋也称为“木屐”。随着时代的发展，再加上穿着不太舒适，故市区的家庭中这种木屐已经见不到了。拖鞋本身来说，无遮无拦的，往脚上一套就行了，无疑是对脚的解放；鞋再怎么合脚，对脚都是一种压迫、一种限制，一不小心还会逼出“脚臭”来。在现实生活中，拖鞋不光能使人的脚摆脱桎梏，似乎更能将人们的精神从极度紧张的工作和生活中解放出来。时至今日，塑料泡沫乃是制造拖鞋的主要材料。同时还推出了“塑料拖鞋”、“PVC拖鞋”。发展高峰期还出现了“EVA拖鞋”、“橡胶拖鞋”、“草拖鞋”、“布拖鞋”等等。近几年又推出毛绒拖鞋，室内拖鞋，酒店拖鞋，一次性拖鞋，按摩拖鞋等等真是应有尽有。并且各有各的风采，各有各的商机，现在的拖鞋市场可以说是如火如荼。

   而随着人们生活品质的提高，一次性拖鞋也渐渐的走进人们的生活，并以方便，舒适，卫生深入人心。一次性拖鞋在生产时，是较为方便的。因为一次性拖鞋的各种尺寸大小都是一定的，生产时较为容易。且不像那些可以循环利用的棉质拖鞋对拖鞋面料的要求较高，一次性拖鞋对面料的要求是非常低的。厂家在生产时不用考虑过多的因素，只需一个合适的尺寸，就能快速生产出很多的一次性拖鞋。而且一次性拖鞋具有较好的防水防滑性和通气性。由于一次性拖鞋设计的各种特点，使得一次性拖鞋具备了各种优点，如通气性、防水防滑性、吸水性等等。这样的话，一次性拖鞋穿起来就会起到防滑等作用，同时一次性拖鞋非常轻便且穿起来相当软和舒服。虽说一次性拖鞋生产较为简单，成本较低，但它的舒适性、柔软性等却不容置疑，使得一次性拖鞋广泛而迅速的在宾馆、酒店、家庭里普及开来。

1.3 纺织自动裁剪国内外研究现状  

   纺织行业在我国国民经济中有着重要的地位，繁荣纺织行业用以满足国内人们需要，以及对我国的外贸出口平衡国际收支都有一个非常重要的作用。但现在服装行业的大多数企业还基本都是劳动力密集型，手工生产阶段。近年来，纺织行业发展迅速，从先进的生产线和现代化设备的采购到国内外大中型企业的数量，都给这个行业增添巨大的活力，同时又创造了客观的经济效益。

　　　随着科技的发展，纺织品的生产整体水平有了很大提高，裁剪自动化和后续工作的自动化，使服装生产质量，速度，效率达到了前所未有的大发展。新兴的超声波技术，激光技术都在纺织品裁剪中得到运用，并逐渐取代了传统的人工裁剪，提升纺织业的自动化程度，也降低了工作技术人员的要求。

　　　1970年超声波在织物和纤维粘合的应用中取得了成功，这就是布兰逊超声波和克朗普顿--诺尔斯公司开发的Pinsonic超声工艺，该工艺当时用来制作褥垫和床单。自从无梭织机和合成纤维出现以来，织物边缘切割的几个问题成为了矛盾的焦点，长期以来热力切割是唯一使用的方法，在传统方法中为了防止织边的擦散，皮带或带子的纵向切割一般在热状态下生成，其切割质量很少令人满意，特别是厚重的皮带或布条，常常是切口超厚，切边发硬，散边或织边有熔珠，还会产生褐色与条纹现象，超声波切割机在切条的同时进行熔接，切两层织物时，切条机一面切割熔接，一面自动将两层织物连结在一起，克服了热力切割的诸多问题，而且加工质量整洁美观，除了皮带与纤维条之外，超声波切割应用领域还包括床垫织物、床单、鞋垫、带类、层压织物等等，超声波切割无疑有效地改进了工业织物的切割与封边，目前超声波粘合与切割已大规模用于纺织工业和非织造布工业。

　　　国外对超声波运用于布料剪裁的研究已经有很长一段时间，极大的提高了企业的劳动效率，同时也促进了国外布料裁剪和产品后续自动化生产结合的研究与发展。然而与国外技术相比，我国超声波切割和熔合技术起步相对较晚，参与该领域的研究单位也少，织品裁剪自动化和后续工作的自动化结合不是很完善。

　　　总的来说，目前我国纺织裁剪机生产还比较落后，国内市场上还没有真正意义上我国的高端产品。国内对超声波剪裁系统的研究还处于技术初步探索阶段，但与国际先进水平还有距离。    　　

1.4 本课题研究的主要内容

  本文在原有超声波裁剪机的基础上对超声波裁剪的整体机构进行了改进，使超声波裁剪与毛坯布料复合输送机械相连接，实现鞋垫的半自动化生产，提高鞋垫加工的质量和生产效益。

本裁剪机要求：

满足幅面1.6m的布料送料要求

达到或大于面料的24m/min的动态热熔剪切工作速度运行

合适于2-5mm厚度的化纤复合面料　　　设计过程：从开始利用SolidWorks软件对现有机械的三维建模，对机器结构逐渐认识，通过老师的指导和自己查阅资料，慢慢地结合实际情况和要求对超声波裁剪机械的结构进行改进，对零件的尺寸设计和反复改进，利用ANSYS软件对机器局部简单的静态分析和CAD对工程图的修改，最后将机械结构的工程图绘制完成。最终完成了此次设计任务。

　　　心得：毕业设计是我们作为学生在学习阶段的最后一个环节，一个学期里，从前期资料的收集、整理，外文翻译，绘制机器三维造型，生成工程图，再到资料的选择，课题相关内容的查阅，最后论文的撰写和反复的修改。刚开始，将课题改为企业课题，一个人面对一台陌生的机器，无从下手，到现在如释重负般的轻松。期间充斥着喜悦，痛苦，绝望，希望，心情一直此起彼伏的变化，很复杂，但很高兴，经过几个月的努力，终于有所收获。整个设计让我不仅回顾和巩固了之前所学的专业知识，而其中的实践让我有了更多新的认识。通过此次设计，让我在真正走进社会之前，得到了一次很好的锻炼。

　　　认识：本课题研究的超声波裁剪机械，对机器三维的仿真建模和超声波裁剪原理的了解，发现超声波技术的运用对今后纺织业裁剪加工生产的发展有着很大的价值。但就目前企业看来，虽然许多企业引进超声波技术参与生产，但国内的超声波裁剪技术还不是很成熟，其中还有很多需要改进之处。我认为，如何将超声波裁剪技术结合产品生产的前后工序，形成自动化的生产路线。让自动化代替人工，这将是未来企业的发展方向吧！  

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