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量杯 充填 卧式 装机 设计

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量杯充填型卧式包装机设计,量杯,充填,卧式,装机,设计

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开题报告、课题论证1.1课题研究的目的与意义包装机械的发展历程比较长,作为包装工业的一大主要门类产品,发挥着非常重要的作用,主要是为行业提供重要的技术设施设备，随着生活水平的不断提高,人们对包装机械的要求也有所提高,这直接为包装机械行业发展带来了新机遇，包装机械不仅为包装工业提供了先进的技术设备，还能够在很大程度上保证包装产品的质量和生产效率, 从而产生较好的社会效益与经济效益。随着经济的发展，人们生活水平的日益提高，对产品的包装要求也越来越高。量杯充填卧式包装机是轻工业生产中必不可少的自动机械之一。我国近些年来包装工业发展迅速，但又在某种程度上受到机械工业发展用对滯后的影响。包装机械发展也较为缓慢。因此进行量杯充填卧式包装机的设计研究具有-定的意义。通过本次毕业设计，使学生对包装机械有一总体了解,对量杯充填卧式包装机的工作过程进行具体的分析，研究，尽量做到有所创新。同时培养学生对大学所学知识的理解，收集、查阅文献资料的能力。1.2文献综述（相关课题国内外研究的现状）1. 包装机的发展现状中国包装机械起步较晚, 在相当长的一段时间内都没有形成一个独立的行业。从20世纪70年代末开始, 包装机械经过30多年的发展, 通过引进国外的先进技术, 在消化的基础上再创新, 逐步实现了国产化生产, 包装行业基本形成了门类齐全、布局基本合理、品种基本配套的工业体系, 现已成为机械工业中十大行业之一, 为我国包装工业快速发展提供了有效的保障。现在正迎来了包装行业蓬勃发展的时期, 据有关数据显示, 到2014年全球包装市场规模从2009年的4290亿美元增至5300亿美元, 其增值速度高于全球经济增长速度。据中国机械工业联合会的调查统计, 我国包装机械行业每年保持16%左右的增长。食品包装机械发展更为可观, 增速保持在20%左右, 而且产品的水平有了不错的提升, 开始出现规模化、成套化、自动化的趋势, 传动复杂、技术含量高的设备开始出现。目前, 全世界范围内包装机械的需求量逐年增加, 其增长速度维持在每年5.3%左右, 2005年仅有290亿美元, 而到2014年已经超过了5000亿美元。目前包装机械产品生产增长的主要动力是在发展中国家和地区。我国的相关包装机械行业发展势头迅猛, 在许多方面取得了长足的进展, 如制造、装配、计量和系统性能等, 特别是液体灌装设备已经实现了高度的自动化, 具有性能稳定可靠、效率高等优点。随着机电一体化在包装机械设备上的应用, 包装机械设备在性能上有较大改进, 自动化程度提高, 而自动化包装机械设备的需求迅速增加, 未来数年内对不同种类包装机械的需求将会快速增长。由于我国包装机械起步较晚, 技术水平较低, 同发达国家相比还有较大的差距, 大部分技术都落后20年左右。高端设备仍然依赖于进口, 这种局面已经持续了多年。而且目前我国包装企业的分布为80%90%都是民营和股份制企业, 合资和独资占10%20%, 几乎没有国有企业。只有大约5%的国内包装机械企业拥有全套包装系统的生产能力。而且大部分规模偏小, 每年有近15%的企业转产或倒闭或新加入, 极其不稳定; 浪费了大量宝贵的资源, 而且大部分产品还基本停留在测试、仿制阶段, 自行开发能力弱, 不能满足市场需求。德国的包装机械产业在国际上占据了重要的地位, 其生产值占据国家市场的五分之一, 而出口额达到了世界市场的三层。德国包装机械的优势在于计量、制造与技术性能等方面。其发展趋势为三个方向: (1) 提升工艺流程自动化的程度; (2) 向灵活性、柔性方向发展包装机械设备; (3) 加强计算机仿真设计的技术使用。其中通过仿真技术的使用, 制造了成套的涉笔, 使其降低了故障率, 同时可以进行远程诊断, 减少了对环境的污染程度。德国包装机械设计的原则是来自于市场的分析, 争取为大型企业提供包装机械服务, 按照用户的需求进行产品的设计, 通过仿真技术可以提前为客户展示, 不满意可以进行调试, 极大的提升了市场竞争力。日本包装机械的需求增长在20世纪60年代, 因此包装机械事业得到了飞速的发挥在那, 截止到目前为止已经位列与世界包装机械产业的领先地位。日本的包装机械主要规划为三类, 小包装与内包装、外包装与打包设备、配套机械。日本包装机械点而发展来源于两种技术的有效利用, 计算机技术与马达驱动的包装机械, 通过两种技术的使用, 成功的研发出世界第一台微电脑程控卧式成型装填封口机。食品包装市场是日本包装机械的主要服务对象, 食品包装机械的产值占据总产值的大半。据调查显示日本的包装机械生产企业有四百余家, 其中中小型企业占据多数, 虽然日本的的包装机械在世界中占据重要位置, 但是出口量却相对较少。2.包装机的发展趋势随着产品加工工艺的不断更新优化, 其对包装参数的要求也随之提高, 传统控制系统根本无法满足包装机械的发展需求, 因此, 充分发挥高新技术优势, 改善包装机械势在必行。目前, 包装机械主要是结合机、气、电、光、磁为载体的机械电子设备。在进行包装机械设计的时候, 应该积极采取措施, 促使包装机械全面实现自动化, 并有机结合包装机械的研发, 实现机电一体化控制。机电一体化实际就是着眼于系统观点, 通过过程控制原理, 组合机械、电子、信息、检测等, 实现整体上的最佳化。促使包装机械全面实现自动化, 并有机结合包装机械的研发, 实现机电一体化控制。机电一体化实际就是着眼于系统观点,通过过程控制原理, 组合机械、电子、信息、检测等, 实现整体上的最佳化。总之, 就是把微机技术引进包装机械研发制造过程, 切实应用机电一体化技术, 并进一步开发智能化包装技术, 严格按照产品的自动包装工艺要求, 实现自动包装系统生产。其中, 在生产过程中, 检测、控制、故障诊断、故障排除都会实现全面自动化, 这样一来, 生产的高效性、安全性、低耗性就会得到保证。通过利用高新技术, 构建自动化、多样化、多功能集成化的包装机械新体系。而主要用于产品加工的精确计量、高速填充、包装过程自动化等, 都会大大简化包装机的结构, 并确保产品质量。采用模块化设计理念, 如果把计量装置、制袋成型器、物料输送、热封装置、打码装置等合理设计成多种标准模块, 通过合理组合标准模块, 可以适应各种不同物料特性、材料种类、包装容量等多元化要求。不断使一部分零件和模块实现标准化, 让包装机械产品的多功能特点进一步凸显, 促使包装机械产品生产能够在既定范围内实现系列化、模块化、标准化发展。另外, 可以借助国际相关标准, 提高企业的规范与标准, 保证生产行为的标准化, 促使包装机械产品的标准化水平得到明显提升。目前, 全球各国都在不断强化机械标准制定与标准化工作, 将其研究工作看作发展包装机械的重要战略方向。1.3课题研究的内容、总体方案及技术路线、进度安排等1.设计内容本题目来源于生产实际，量杯充填型卧式包装机设计是应用专业知识完成一台包装机的自动化设备设计。2.设计要求 （1）制袋尺寸：长50100mm, 宽4590mm；（2）制袋形式：三边封；（3）计量范围：最大100ml；（4）计量方法：量杯充填式；（5）包装速度：50-70袋/min。3.总体方案设计3.1.工艺分析：确定包装程序和工艺路线包装程序：先将薄膜通过成型器折叠，再进行两边纵封，然后向其中填料，再用横封封合最后一边，然后用切刀切断。工艺路线：考虑包装过程及功能要求，选用卧式直线型工艺路线。3.2.确定主要执行构件：3.21包装材料供送系统3.22物料填充系统： 本机器要求使用量杯式充填机构，因为袋宽、袋长均可变,则容积也要相应可变，且限制了计量范围为最大100ml。为实现上述功能要求，故采用可调容量式量杯充填器。如下图所示: 3.23包装方法与封口方法采用三边封方式塑料袋的加热封口方法,大体上分为接触式和非接触式两大类。接触式应用最广，其封合的实质就是利用塑料薄膜本身所具有的热熔性和热塑性，使其封口部位受热、受压而相互粘合在一起。主要有下列几种热封方法: ,接触式热封方法热板加压封合、热辊加压封合、环带热压封合、预热压纹封合、脉冲加压封合、热刀(或电热细丝)加压熔断封合、高频加压封合。非接触武热封方法:热板熔焊封合、超声波熔焊封合、电磁感应熔焊封合、红外线熔焊封合。由于本包装机在包装材料和包装精度方面都没有特殊要求,考虑经济性及为使结构简单化，故横、纵封采用热板加压封合，切断部分使用热刀熔断。其工艺过程如下：例如，热板加压封合:如下图所示，当热板1被加热到预定的温度后，将要封合的塑料薄膜3紧压在工作台5.上的耐热橡胶垫4和热板1之间，使其封合。这是热封装置中原理与构造最为何单的一种，封合速度较快，可恒温控制。 3.24开袋吸嘴装置因为开袋吸嘴需要同时从包装薄膜的两侧进行压紧和拉开动作,因为传动系统最好都布置在包装材料的一.侧,所以拟采用-一个凸轮同时控制-对吸嘴。设计为下图所示结构。 3.25无极调速装置3.26确定主轴转速该包装机时采用牵拉辊实现间歇牵拉，采用独立的横、纵封和切断装置，因为这些机构的一个工作循环都是由凸轮转动一周而带动,且凸轮均安排在主轴上所以包装机工作的时候其包装速度就是主轴转速。由设计参数我们知道该包装机的包装速度为50-70袋/min，所以主轴的转速为50-70r/min。3.27选择电动机 3.3.设计主传动路线 3.4.设计总体布局图4.技术路线（1）设备总体方案设计；（2）三边封成型器设计；（3）计量装置设计；（4）成型器设计；（5）横封，纵封机构设计。5.进度计划 时间设计任务及要求 第1周分析、查阅资料，熟悉设备技术要求、背景，学习与毕业设计相关知识，做好前期准备工作。第2-3周撰写开题报告 和外文翻译。准备开题报告答辩PPT 第4-5周总体方案设计，方案草图绘制，并进行包装机设计的有关参数计算，对包装机结构进行设计，确定总体尺寸。完成电动机等外购件型号初选。 第6-7周绘制包装机结构草图，计算并校核有关尺寸。 第8-9周三维设计 具体的结构组件。第10-11周三维设计，绘制一张0的装配图。 第12周二维工程图设计，手绘一张1的图。计算机3张0的零件图。 第13周检查设计，撰写说明书，修改设计图纸。 第14周整理编写设计说明书，交指导老师审定，制作答辩提纲，设计定稿，打印，准备毕业设计答辩。 第15周进行毕业设计答辩。1.4注意存在的问题1.进行执行机构方案的设计和分析各执行机构协调关系的处理。2.成型器，横封，纵封，切断等机构的设计3.具体零件图，装配图的绘制1.5参考文献1 许林成.包装机械原理与设计.上海:上海科学技术出版社. 1988.2 孙凤兰、马喜川. 包装机械概论. 北京：印刷工业出版社. 1998.3 高德. 包装机械设计. 北京：化学工业出版社. 2005.4 雷伏元. 自动包装机设计原理. 天津：天津科学技术出版社. 1986.5谭庆昌、赵洪志.机械设计. 北京：高等教育出版社.2012.6赵淮.包装机械选用手册. 北京：化学工业出版社.2001.7刘守谦. 现代包装机械的创新设计北京：轻工机械. 2007.8赵淮，李善为等，包装机械选用手册（上、下），北京：化学工业出版社，20012