硬纸盒包装机的设计【毕业论文,绝对】.doc

目录目录 . 1第 1 章 绪 论. 2 1.1 包装机械的概念、组成及作用 . 2 1.2 国内外包装机械现状及发展趋势 . 3第 2 章 硬纸盒包装机的总体设计 . 7 2.1 包装机械设计的基本要求 . 7 2.2 功能与应用范围 . 7 2.3 确定包装工艺路线和工位数 . 8 2.4 机构选型. 8第 3 章 包装主要参数的确定 . 11 3.1.电动机的选择. 11 3.2.减速器高速轴直径及强度校核 . 13 3.3. V 带传动的设计计算 . 14 3.4 槽轮机构设计. 15 3.5 传送带带轮参数的设定 . 17 3.6 链板设计. 18 3.7 底箱设计. 20第 4 章 包装工作构件设计 . 22 4.1 包装机折左右内衬机构 . 22 4.2 包装机折上页机构 . 22 4.3 包装机喷胶机构 . 23 4.4 包装机折下页机构 . 24 4.5 包装机封盒机构 . 24第 5 章 成型装置主要零件建模 . 26 5.1 UG 软件介绍 . 26 5.2 UG 产品的特点 . 27 5.3 UG 产品设计的一般过程 . 28 5.4 主要零件建模过程举例 . 28第 6 章 UG 运动仿真 . 36结束语 . 39致 谢. 40参考文献 .41 第1章 绪 论1.1 包装机械的概念、组成及作用 国家标准 GB/T4122.2-1996包装术语机械中对包装机械（packagingmachinery）所定义是：完成全部或部分包装过程的机器，包装过程包括成型、充填、裹包等主要包装工序，以及清洗、干燥、杀菌、贴标、捆扎、集装、拆卸等前后包装工序，转送、选别等其他辅助工序。 包装作为生活中不可缺少的一个方面随着社会的发展、 技术的提高以及人们生活水平的不断提升而得到发展。可以说， 在我们生活中，东西需要包装：用于运输和仓储中保护物品、 为用户提供信息以及充当产品促销媒介。无论是从哪一种用法来看，包装都在起着非常重要的作用。包装是一个“脸面” ，它表示产品的身份， 说明产品的质量和价格；它是同类商品之间竞争的一个很奏效的工具，特别是对于那些品牌产品来说，是至关重要的一个因素。 产品广泛应用于通讯产品、五金、日用品、医药、礼品、化妆品、保健用品、文具、刀具、电子、玩具、服装及食品等内外包装领域。其产品形式包括高档月饼盒、工艺品盒、茶叶茶具盒、首饰盒、化妆品盒、酒盒、葡萄酒盒、衬衫内衣盒、家纺用品盒、保健品盒、礼品盒、食品盒、木盒、多层精装盒、药品盒、珠宝盒、IT 电子包装盒、手机盒、MP3 包装盒、u 盘盒、移动存盘盒、手表盒；彩印编织袋、纸塑复合袋、纸袋、手提袋；台历、画册、贺卡、请柬、海报、挂历广告促销礼品等。 包装机械属于自动机范畴，种类繁多，结构复杂，新型包装机械不断涌现，很难将他们分类。 但通过分析工作原理和结构性能的分析，可找出其组成的共同点。包装机械由动力系统、 传动系统和执行系统等组成。可将其分成如下各系统： 包装材料的整理与供送系统 该系统是将包装材料（包括刚性、半刚性、刚性包装材料和包装容器及辅助物）进行定长切断或整理排列，并逐个输送到预定工位的系统，如糖果包装机中包装纸的供送、切断机构。 被包装物品的计量与供送系统 该系统是将被包装物品进行计量、整理、排列，并输送到预定工位的系统。如饮料灌装机的计量和液料供送系统，饼干包装机的饼干整理、排列和供送系统。 主传送系统 该系统是将包装材料和被包装物品由一个包装工位顺序传送到下一个包装工位的系统，单工位包装机没有传送系统。 包装执行机构 包装执行机构是直接完成包装操作的机构，即完成包裹、灌装、封口、贴标、捆扎等操作的机构。如糖果包装前后推板，抄纸板，糖钳手和扭结手等组成的机构就是包装执行机构。 成品输出机构 成品输出机构是把包装好的产品从包装机上卸下、定向排列并输出的机构。 有的包装机械的成品输出时有主传送机构完成的或是靠包装产品的自重卸下的。 动力与传动系统 动力机时机械工作的原动力，在现代工业生产中通常为电动机， 传动系统是指将动力机的动力与运动传给执行机构和控制系统，使其实现预定动作的装置。 控制系统 控制系统由各种手动、自动昂之组成。在包装机中从动力的输出、机构的运转、 包装执行机构的动作及相互配合以及包装产品的输出，都是由控制系统指令操纵的。它包括包装过程、包装质量、故障与安全的控制。 机身 机身用于安装、固定、支撑包装所有零件，满足其相互运动和相互位置的要求 因此，机身必须具有足够的强度、刚度和稳定性。 包装是产品进入流通领域的必要条件， 而实现包装的主要手段是使用包装机械。随着时代的发展，技术的进步，包装机械在包装领域中正起着越来越大的作用，其主要作用有以下几点： 1可大大提高劳动生产率。 使用封口机包装机械等设备比手工包装快得多，如糖果包装，手工包糖 1min 只能包十几块，而枕式包装机每分钟可达数百块甚至上千块，提高效率数十倍。科胜包装机械有限公司经营专业的枕式包装机，型号有 250 型，320 型，350 型，还可以根据客户的需求订做，大大满足客户的要求。 2能有效地保证包装质量。包装机械可根据包装物品的要求，按照需要的形态、大小，得到规格一致的包装物，而手工包装是无法保证的。 这对出口商品尤为重要，只有机械包装， 才能达到包装机械规格化、标准化，符合集合包装的要求。 3能实现手工包装无法实现的操作有些包装操作，如真空包装、充气包装、贴体包装、等压灌装等，都是手工包装机械无法实现的，只能用机械包装才能实现 4可降低劳动强度，改善劳动条件手工包装的劳动强度很大，如用手工包装体积大、重量重的产品，既耗体力，又不安全而对轻小产品，由于频率较高，动作单调，易使工人得职业病。 5有利于工人的劳动保护对于某些严重影响身体健康的产品， 如粉尘严重、有毒的产品有刺激性、放射性的产品，用手工包装机械难免危害健康，而机械包装则可避免，且能有效地保护环境不被污染。 6可降低包装成本，节省贮运费用对松散产品，如棉花、烟叶、丝、麻等，采用压缩包装机压缩打包，可大大缩小体积，从而降低包装成本。同时由于体积大为缩小，节省仓容，减少保管费用，有利于运输。 7能可靠地保证产品卫生某些产品，如食品、药品的包装，根据卫生法是不允许用手工包装的，因为会污染产品，而机械包装避免了人手直接接触食品、药品，保证了卫生质量。1.2 国内外包装机械现状及发展趋势 在世界范围内，包装工业的发展历史比较短些，科学技术发达的欧美各国大体上式在 20 世纪初起步的，及至 50 年代步伐才大为加快。美国、日本、德国、意大利是世界上包装机械四大强国。 从目前情况看，全球的包装机械需求预计将以每年 5.3的速度增长，到 2005 年达 290 亿美元。美国拥有最大的包装设备生产商，其次是日本，其他主要生产商还包括德国、意大利和中国。但到 2005年，包装设备生产增长最快的是发展中国家和地区。发达国家将从刺激国内需求中获利， 并在发展中国家寻找当地合适的生产厂家，特别是在食品加工厂进行投资，提供包装机械设备。 Sullivan 的市场调查报告中称，到 2007 年，欧洲包装机械的市场总值预计将由 2000 年的 46 亿美元增长至 65 亿美元，市场潜力巨大。那些传统上不使用包装系统的工业将成为包装机械市场的新客户， 从而成为刺激销售增长的因素之一。已经具备包装设备的公司未来更新或增加包装生产线的比例将上升，特别是食品、饮料及制药业的需求最为殷切。 该调查报告还指出，过去只购置分离式包装机械的小型厂商也将逐步了解“整体式包装生产线”的优势所在， 变成该类产品的潜在用户，所以在未来的包装机械市场中，这种包装机械的占有率将呈上升趋势。另一方面，OEM 制造业者与最终消费者将趋向购买操作简易且安装容易的包装机械， 尤其是当前制造业大量裁员，对简易操作系统的需求将与日俱增。因此，要想在未来包装市场取得一席之地，高效率的客户服务与机械维修将是最重要的竞争条件之一。 美国是世界上包装机械发展历史较长的国家， 早已形成了独立完整的包装机械体系，其品种和产量均居世界之首。10 多年来，美国始终保持着世界最大包装机械生产和消费大国的地位。其产品以高、大、精、尖产品居多，机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制。新型机械产品中以成型、填充、封口三种机械的增长最快，裹包机和薄膜包装机占整个市场份额的 15，纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。从上世 90 年代初以来，美国包装机械业一直保持着良好的发展势头。 美国国内包装机械市场在全球是首屈一指的，各种包装机械主要内销，1998年美国包装机械国内消费占 82，出口只占产值的 18，但出口额大。美国的包装机械制造厂大部分附属于大型包装材料厂，销售也完全依赖母公司。中国已成为继加拿大、墨西哥、日本、英国、德国之后，美国包装机械的第 6 大出口市场。美国食品产业中，蔬菜和水果每年所需要的包装机械所占的比重最大，到 2005年占 20.3；肉品所需包装机械为第二；乳品为第三位；面包为第四位；糖果为第五位。除肉品持平外，乳品、糖果包装机械的年需求值占食品产业总需求值的比重呈下降趋势。其他产业主要由家庭清洁用品与化妆品、烟草产品、医药产品、日杂产品 4 个行业组成。其他产业对包装机械年需求量占年总需求量的 13 左右。 日本与美国、 德国相比，起步较晚。日本的包装机械制造厂以中小企业为主，包装机械的品种近 500 种，规格有 700 多个。包装机械以中小型单机为主，具有体积小、精密度高、易安装、操作方便、自动化程度高等优点。90 年代以来，已将变频调整、光电追踪、无触点电子开关、动态数据显示等技术运用在包装机械中。 日本包装机械的很大一部分用于食品包装领域，食品包装机械产值占包装机械总产值的一半以上。 德国包装机械在设计、制造、技术性能等方面居领先地位。欧洲包装机械的70为德国生产，其产量的 77出口，占世界包装机械出口市场的 29，名列世界第一位。中国是德国包装机械的重要出口国，尤其是食品加工及包装机械。德国主要的包装机械出口市场依次为美、英、法、中、俄。德国的包装机械凭借85的配额稳居世界首位。 德国、意大利、英国、瑞士和法国等，都是世界上很重要的包装机械生产国家。欧洲各国包装机械业的一个共同特点，是出口比例出口额占产值的比例都很大，如德国和意大利近 80，瑞士超过 90，荷兰出口额甚至大于产值，因为荷兰是欧洲很重要的贸易转口地。 我国包装机械起步较晚，在新中国成立时几乎是一片空白，只有少数工厂或作坊生产一些简单的手工包装机具，或为少数进口机器进行修配服务。上世纪80 年代以前发展缓慢，只能生产几种水平很低的包装机械，主要在烟草加工、制糖、制盐、酿酒等行业，包装机械没有成为一个独立的行业，国家公布的产品目录中也没有分包装机械这一类。80 年代以后，由于改革开放，我国经济迅猛发展，社会对包装机械的需求不断增加。市场需求，政府的重视政策引导和积极扶持，使我国包装机械得到迅速发展，年平均增长速度大于 30，进入 90 年代，仍以 20以上的速度增长。经过 20 多年的发展，我国包装机械已成为机械工业中十大行业之一，无论是产品还是品种，都取得了令人瞩目的成就，为我国包装工业快速发展提供了有力的保障，有些包装机械填补了国内空白，已能基本满足国内市场的需求， 部分产品还有出口，我国已成为世界包装机械工生产和消费大国之一。 然而，我国包装机械存在不少问题。一是缺乏宏观调控，在投资和开发新产品方面往往一哄而起，出现低水平重复的无序竞争。二是缺乏资金投入，这也是机械行业的共性，难以吸引大量资金投入，难以进行大量的技术改造。三是缺乏专业技术人员，因包装机械业利润不高，难以吸引优秀的技术人才，以致人才队伍参差不齐， 自主开发产品和创新能力薄弱，甚至消化吸收国外同类产品的能力都很弱，造成产品多年一贯制。以上这些已经制约了行业的发展。目前，我国包装机械出口额还不足总产值的 5，进口额却与总产值大抵相当。 我国包装机械行业产品结构的零散。从产品结构看，我国包装机械品种约有1300 多种 ，配套数量少，缺少高精度和大型产品，不能满足市场需求。产品质量差距表现在产品性能稳定性和可靠性差，外观造型不美观，表面处理粗糙，许多元器件质量差、寿命短、可靠性低，影响了整体产品的质量；从企业状况 看，国内包装机械行业缺少龙头企业，生产规模大、产品档次高的企业不多；从产品开发看，我国还基本停留在仿制阶段，自行开发能力弱，科研经费仅占销售额的1，而国外高达 810。总的来说，我国包装机械和国际先进的产品相比，在产品的开发、性能、质量、可靠性、服务等方面的竞争中都处于劣势。 为尽快改变这种面貌，最近我国已制定并颁布了 19862000 年的去全国包装工业发展纲要，1990 年，重点包装企业已达到国际 20 世纪 80 年代初期先进水平；2000 年，重点包装企业要达到国际 90 年中期先进水平或国际同期先进水平。 第2章 硬纸盒包装机的总体设计2.1 包装机械设计的基本要求 对包装机械的基本要求，有以下几个方面： （1）包装机的功能与应用范围 一般说来，减少功能与缩小功能和缩小应用范围，可简化机器结构、降低创造成本，提高生产率易于实现自动化。 （2）包装质量与生产率 就包装机而言，质量主要考虑包装产品质量和被包装物品、包装材料的消耗。生产率常为理论生产率，生产率越高，对机器的制造精度，零件材料的选用，润滑条件，自动化要求越严格。 （3）自动化和自动控制 现代科学技术的发展为包装机械的自动化和自动控制提供了先进的技术手段， 同时也对它提出了更高的要求，设计既要尽量采用先进技术，又要结合我国国情，敬酒经济效益，便于推广应用。 （4）制造和维修 在满足使用要求的前提下，应尽量可能使制造与维修方便。 （5）操作条件与工作可靠性 工作可靠性事评定包转机质量的重要指标之一，若可靠性低，必然降低机器的效率，增加操作的困难。 6经济型及其他 这要求制造成本低，氏纳伲褂檬倜耸洹沧啊薹奖愫蜕矢摺?.2 功能与应用范围 用途：舒肤佳肥皂盒包装机构 肥皂盒外形尺寸：长 X 宽 X 高 为 95mmX50mmX35mm 包装材料：硬质纸，厚度为 0.5mm 包装方式：折叠式 设计要求：对原有硬纸盒包装机进行更新换代，在生产率、可靠性、使用寿命和噪声等方面应有明显改善。2.3 确定包装工艺路线和工位数 机器完成肥皂盒的封盒过程，并排出机外，初步设计采用卧式流水工艺路线，对包装精度要求不是很高，因有折舌工序，故采用槽轮实现间歇传动。 间歇式多工位折叠式纸盒包装机的工艺路线有圆弧型，阶梯型，折线型，圆弧与直线结合