顆粒包裝機封口系統(tǒng)的設計開題報告.doc

畢業(yè)設計(論文)開題報告題目：顆粒包裝機封口系統(tǒng)的設計系別機電信息系專業(yè)機械設計制造及其自動化班級姓名學號導師2012年12月28日一畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內外相關研究情況）1.課題的目的與意義封口是將充填有包裝物的容器進行封閉，一般有熱封和冷封兩種基本方式。封口系統(tǒng)由縱封裝置、橫封裝置和切斷裝置組成。本課題主要研究顆粒包裝機封口系統(tǒng)中的縱封機構、橫封機構以及切斷裝置的詳細設計，袋料為塑料膜，封口方式選擇熱封。實際設計過程中，為改善封口的質量、簡化機構的設計、減小機構的體積，一般會結合拉膜、加熱、封合等多種機構，進行綜合整體設計。封口對于包裝來說是一道不可缺少的工序，只有封口以后才能密封保存和便于運輸銷售。隨著包裝產業(yè)的高速發(fā)展，封口系統(tǒng)也應隨之同步發(fā)展以適應高速發(fā)展的現代化工業(yè)。因此，對封口系統(tǒng)的詳細研究設計就具有了一定的意義。2.國內外相關研究情況國外：美國、日本、德國、意大利是世界上包裝機械四大強國。美國是世界上包裝機械發(fā)展歷史較長的國家，早已形成了獨立完整的包裝機械體系，其封口技術也遠遠領先于其他國家。1861年德國建立了世界上第一個包裝機械廠，并于1911年設計完成了全自動成形充填封口技術，將封口技術第一次進行了突破與創(chuàng)新。世界各國對包裝機械的封口技術的發(fā)展都十分重視，封口系統(tǒng)也完成了從一開始的全手工封口發(fā)展到人機結合封口，再發(fā)展到機電一體化封口，最后到現在向機、電、氣、光、生、磁為一體的高新技術的蛻變。生產高效率化、資源高利用化、產品節(jié)能化、高新技術實用化、科研成果商業(yè)化已成為世界各國包裝機械封口系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，封口技術的發(fā)展同時引領包裝機械向集成化、高效化、智能化等方向發(fā)展。國內：我國的封口技術的發(fā)展整體起步較晚，國內缺乏非常高端的科研技術人員，不會合理運用科學技術研究出智能化的封口系統(tǒng)，封口技術落后發(fā)達國家很大一截，雖然經過近些年的快速發(fā)展，總體水平已經得到了很大的提高，但是在高速發(fā)展的工業(yè)世界，還是被其他國家的先進技術甩在身后。在經過幾年殘酷的競爭后,盡管封口技術得到了迅速發(fā)展,但是在這幾年競爭中,全行業(yè)自主發(fā)展的能力仍不足,贏利能力低,對于解決一些關鍵性的問題,也沒有足夠的資本和技術支持。國內的封口技術仍停留在國外已經淘汰的技術層面，這些對我國封口產業(yè)的發(fā)展是不利的,而且將長期制約著全行業(yè)的贏利能力和國際競爭能力,行業(yè)也會陷入低價競爭的惡性循環(huán)。目前，我國正在努力發(fā)展以達到世界先進水平。二本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施1.主要內容和要求主要內容：(1)縱封機構的詳細設計；縱封器是完成制袋成型后筒狀薄膜縱向封接功能的重要部件，分為連續(xù)式和間歇式兩大類，設計中不僅要考慮到封口方式，還應結合拉膜、加熱、封合等多種機構進行綜合整體設計，包括機構的尺寸、形式、封口壓力和封口溫度。(2)橫封機構的詳細設計；橫封器是將經縱封器縱向熱封合后的包裝材料，按照工藝要求的長度規(guī)格進行橫向封合，橫封器分為旋轉式橫封器和往復式橫封器兩種，根據需要和包裝特點對其封合方式、尺寸結構、封口溫度及壓力進行分步設計。(3)切斷機構的詳細設計；切斷的方式有冷切和熱切，要根據封口的方式、包裝材料在制袋過程中運動形式和切口的形狀等綜合考慮來選擇和設計。(4)對系統(tǒng)的論證和驗算；設計完成后，要對總體的結構、尺寸、經濟性和使用性能進行系統(tǒng)的論證，對所有的數據計算等要進行多次驗算，以得到正確結果。要求：(1)包裝速度：3060袋/min；(2)薄膜直徑不超過500mm；(3)薄膜寬度不超過400mm；(4)制袋尺寸(長X寬高)：(60180)mmX(70120)mmX(2070)mm；2.研究方法和方案橫封裝置旋轉式橫封器往復式橫封器縱封裝置輥式縱封器板式縱封器切斷方式電弧切斷激光切斷回轉刀切斷齒形刀切斷總方案共有224=16種。旋轉式橫封器是由一對轉速相等、轉向相反的平行軸帶動各自的封接刀座作相對旋轉運動，刀座上安裝有加熱器，平行軸旋轉一周即完成一次封接；往復式橫封器的橫封頭作相向運動，可橫封厚度較大的物料，橫封質量較好；輥式縱封器的熱封結構是作等速相向回轉的一對輥筒，在熱封期間，熱量由滾筒內的電熱絲通電后供給，常熱式輻射加熱，使熱熔性塑料進入兩輥筒的熱合接觸面，相互黏合而形成一道密合的縱縫，它對袋筒兼有施壓、牽引及加熱封邊的作用；板式縱封器呈板條狀結構，大都用氣缸作往復直線運動，當袋筒停歇時，縱封器可對其疊合的側邊壓緊并進行脈沖式熱封，使其形成一道密合的縱封，釋放后由其他裝置完成牽引；電弧切是用電弧進行切割，激光切是用激光進行切割，回轉刀和齒形刀都是利用金屬刀具的鋒利刀刃進行分割；根據上述材料，擬定如下四種方案：方案一：旋轉式橫封器，板式縱封器，電弧切；方案二：往復式橫封器，板式縱封器，回轉刀；方案三：旋轉式橫封器，輥式縱封器，回轉刀；方案四：旋轉式橫封器，輥式縱封器，齒形刀；方案一中，由于本次設計是用的包裝袋是塑料膜，若使用電弧切可能引起塑料膜表面被燒熔破壞；方案二中，往復式橫封器結構比較復雜，橫封速度較慢，結構尺寸較大，而且還需要另外的牽引系統(tǒng)來完成袋膜的牽引工作，加大了工作量；方案三中，輥式縱封器不僅具有封口功能，還可以作袋膜的牽引工作，旋轉式橫封器可連續(xù)工作，回轉刀可以實現連續(xù)切割；方案四中，齒形刀切割需要考慮齒形刀的連續(xù)工作問題，會增加傳動鏈，加大工作量。結論：根據以上四種方案的綜合分析，方案三選為最優(yōu)方案，將方案三定為執(zhí)行方案。3.重點和難點重點：1)縱封器的工作原理及其結構的設計；2)橫封器的工作原理及其結構的設計；3)縱封器與橫封器的協調關系處理；4)切斷裝置的切斷方式和結構設計；難點：1)縱封器、橫封器對薄膜的牽引；1)縱封器、橫封器具體封口時的工作情況；2)封口系統(tǒng)與供料系統(tǒng)的協調處理。4前期已開展工作1)我查閱了相關資料，了解了課題的背景和發(fā)展狀況；2)學習了常用包裝機械設計的基礎知識，并提出初步的原理方案；3)對傳動系統(tǒng)方案進行優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案。三完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）12周：接受設計任務，查閱相關資料，了解課題的背景和發(fā)展狀況；34周：學習常用包裝機械設計的基礎知識