香烟盒塑封机的设计(机械优化设计课程实践)

机械设计（II）实践说明书课题名称香烟盒塑封指导教师学生学号学生姓名学生班级成绩设计时间2015年7月6日～2015年7月10日前言随着现代技术的发展和不断更新，中国已经逐渐的成为全球的制造业的基地，尤其是加入了WTO之后，包装机的作用就已经从一项辅助的工具提升成为了成熟齐全的工艺装备[1]。

伴随科学技术的快速进步与生产力的快速的发展，国民经济各个部门不断严格要求供应机械工业供应越来越先进的科学技术设备，研发新的技术设备和产品，以此来提高并且达到国民经济不断提升和人民生活质量的不断提高的要求和步伐，如此说来，加速了整个机械工业领域的生产的形势发生了明显的变化和提升，包装机械在现代机械工业体系中有着不可或缺的作用，在包装的过程当中的最后一个内容便是密封，封口的优劣对产品的质量有很大作用,所以一个好的封口设计在产品的生产当中尤为重要。

薄膜安装机是封口机械中的典型类型之膜包装机可以大概分有半自动薄膜包装机和全自动收缩包装技术[1]是当代技术中较为优越的一种包装的方式。

它主要是经由包装材料包在产品的外面，然后经由高温，最后导致整个包装材料的整体收缩达到裹紧产品的效果，这样不仅仅呈现了产品的可卖性，而且还大大加强了物品的美观以及体现整体的产品的优质感。

这样对于包装后的物品来说不仅能够起到防止变质的作用，还可以大大的延长整个产品的保质期，起到预期的效果。

并且保护产品以防止整体受到外部的冲击，具有优越性。

本文设计的薄膜包装机，是通过流水线传动自动进行上料和下料。

由气缸传力到压头压紧，分割器和压板完成分组和停顿作用。

此文不仅对包装机总体和各构建的结构设计，而且也阐述了它们的工作原理，对一些特别关键的构建还进行了性能分析和安全性分析。

目录第1章课题规划 (1)1.1 课题背景分析 (1)1.2 设计任务书 (5)第2章功能分析 (6)2.1 设计任务功能分析 (6)2.1.1 总功能提炼 (6)2.1.2 功能分解 (7)2.1.3 功能结构分析及功能结构图绘制 (8)2.2 本章小结 (9)第3章系统原理方案设计 (11)3.1 功能单元求解 (11)3.1.1 分功能求解 (11)3.1.2 系统原理方案综合求解 (14)3.1.3 方案优化及评价 (16)3.2 本章小结 (16)第4章总体设计 ..................................................................... 错误!未定义书签。

4.1 系统总体结构草图 (17)4.2 本章小结 (21)第5章总结 (21)参考文献 (23)第1章课题规划1.1课题背景分析我国包装机械行业的发展与前景随着现代科学技术的快速推进，为了能够满足市场的需要和满足人们越来越严格的生活水平的提高，对各类商品形式的丰富度也对机械包装提出了新时代的要求，在封口机械的功能多样化和自动化等都有着巨大的提高，这种提高表现主要在机械自动化、机械智能化等方面。

在我国综合国力蒸蒸日上的今天，我国的机械包装工业以25%—38%的年平均速度激增，高于世界机械包装工业平均增长值的17%—21%，与过去同比增长了5个百分点。

由于致力于开发适用的不同重量、不同状态的产品包装器械；开发配合使用的辅助设备，丰富包装类机械的内涵；包装类行业在我国的国民经济占有了非常大的比重，而且在日后的发展中这类机械将越显突出其重要性和不可缺少性。

随着其他组合机械共同参与到包装行业中，使得这类行业的机械化和自动化大大提高，降低了各类工种的劳动强度还提高了包装的质量和速度，这种自动化生产线优点的集中体现，在市场竞争中日益突出，受到了商家和广泛购买者的青睐。

中国与世界其他国家相比较包装机是我们的短板，发展的时间很短，但是经过专业人士的不断努力中国的包装机现如今已经是中国机械行业中比较靠前的一项技术，不仅为中国的食品价格业的发展提供有力的保障，而且还有部分的包装机械填补了国内的空缺。

然则从当今发展来看，中国的包装机械行业的出口量仍然没有占有总产值的5%，进口的量反而却和总的产值大抵一样，和其他世界发达国家相比较相差太多了。

从现在的情况来说，全球的包装机械的发展以每年的百分之五的速度提升。

美国是具有全球最大的包装代工商家，然后就是日本，其他主要的加工商还包括德国、意大利和中国。

自从中国加入世贸组织WTO以来取得了很好的成绩，中国的包装机械能力呈基数倍增长，和世界其他国家的差距不断的拉近。

伴随着中国的逐渐发展，中国的包装机械行业也会进一步的闯进国际市场。

我国食品包装机械发展前景预测就中国如今的食品市场来看，我们国家的食品的包装企业都属于大部分程度偏小，所以规模小但是很全面是其主要特征之一，于此同时依旧有一些不按照业内发展的需求，不仅多次依然制造一些成本比较低、工艺比较差、便于制造加工的机械产品。

这完全是对有限资源的非常大的挥霍，这样造成了整个包装机械行业的不良情况，阻挡了整个机械行业的发展。

真空包装这项技术自从20世纪40年代起研发使用开始，现在已经逐渐成熟。

在中国很多的企业年生产总值基本不高，而且低于一百万元的公司还是很多的。

每年有大约百分之十五的企业面临着倒闭的威胁。

传统的包装机械基本上应用的是都是机械式的控制技术，比如像凸轮分配轴式，还有一些随着行业的发展又相继陆陆续续的出现了光电控制技术、气动控制技术等比较专业的控制类型。

但是，随着食品加工工艺的要求逐渐不断增大，所以对包装质量的要求不断提高，原有系统很难满足于现在的发展情况，所以应该采用一些新的技术和手段来满足行业的要求，继而满足人们的新时代的新生活。

现如今的食品的包装机械是一种集合了机、光、电、气、磁五位于一体的机械设备，在设计的时候，应该最大限度的提高整个包装机械的自动化水平。

从机电一体化的程度上来说，这种是把计算机的科学能力应用到了包装机械中的辅助技术，开发自动化水平较高的机械包装的技术，根据产品的自动的包装程度要求组合成为全自动化包装进行产品的研发。

可用于大量其他的加工食品的准确包装、能够较快的填充与包装的过程自动化进行，可以让包装机械的结构越来越趋于简单，增加了包装产品的质量。

如材料发生了变化，那么温度和速度也要伴随着它的改变而改变改变，可是变化的量确实不好判断。

但是如果应用计算机控制技术的话，再把其他不同的包装原料进行包装的温度和速率的参数导入到计算机的内部中，最后装上相应的感应器组成一个具有自动跟踪能力的系统，这样一来就可以保证封口的质量，不受其他参数的改变而改变。

21世纪真空包装机发展趋势被包装的食品等必需品在真空环境的条件下进行包装的一种机械叫着真空包装机。

真空包装机可以主动的抽取膜内部的气体，可以使得变成预想真空度后再进行完成封口工序。

也可以再充入氮气或者别的混合气体，然后进行封口。

随着其他组合机械共同参与到包装行业中，使得这类行业的机械化和自动化大大提高，降低了各类工种的劳动强度还提高了包装的质量和速度，这种自动化生产线优点的集中体现，在市场竞争中日益突出，受到了商家和广泛购买者的青睐。

中国与世界其他国家相比较包装机是我们的短板，发展的时间很短，但是经过专业人士的不断努力中国的包装机现如今已经是中国机械行业中比较靠前的一项技术，不仅为中国的食品价格业的发展提供有力的保障，而且还有部分的包装机械填补了国内的空缺。

然则从当今发展来看，中国的包装机械行业的出口量仍然没有占有总产值的5%，进口的量反而却和总的产值大抵一样，和其他世界发达国家相比较相差太多了。

从现在的情况来说，全球的包装机械的发展以每年的百分之五的速度提升。

美国拥有全球最多的包装代工厂家，然后就是日本，其余的较大的生产商主要还囊括德国、意大利和中国。

自从中国参加了世贸组织WTO以来取得了很大的成功，中国的包装机械的程度增长的比较快，和世界各个国家的先进的科学水平的差距不断拉近。

伴随着中国的逐渐发展，中国的包装机械行业也会进一步的闯进国际市场。

1.2设计任务书设计任务书课题编号12 课题名称香烟盒塑封起止时间2015.7.6-2015.7.10设计要求1 功能主要功能：实现香烟盒的塑封辅助功能：可调式加工尺寸2 适应性作业对象：香烟盒等尺寸较小的形状规则的盒子工况：负荷变化环境：温度、湿度、振动、噪声、灰尘等3 性能动力：功率、力、转矩运动：运动形式、速度、加速度结构尺寸：形状尺寸不超过90x50x35mm4 生产能力生产率（理论的、额定的、实际的）5 可靠性可靠度、维修度、有效度6 使用寿命一次性使用寿命、多次性使用寿命（经过大修）7 经济成本材料费用、设计费用、制造加工费用、管理费用8 人机工程操作方便、省力、视野宽广、舒适、仪表显示清晰造型美观适度9 安全保证人身、设备安全10 包装运输考虑产品运输方法，如起重防震、防腐、防锈等，各种标记第2章功能分析2.1设计任务功能分析2.1.1总功能提炼香烟盒的外包装膜就是用透明膜等塑料膜博对盒子进行外包装，不仅可以起到使包装盒的外观更加美观，同时可以起到防潮防湿防伪的作用。

在包装过程中，要首先要将适合的透明膜切断成适合的尺寸，然后与香烟盒仅仅贴合在一起，并且进行折叠，以达到和盒子形状相似的外观，最后进行透明膜的热合。

总之就是，将透明膜折叠成与盒子相同的形状，并且进行封口。

以下是系统黑箱图首先分析所要设计的产品所能解决的主要问题，确定其总功能。

并绘制系统黑箱2.1.2功能分解为了更好的寻求答案，应当把技术系统的总功能分解为比较简单的分功能，其输入量和输出量关系更为明确，转换所需的物理原理比较单一，结构化后零件数量较少，因而较易求解。

一般分解到能直接找到解法的分功能（常称功能元）为止。

下图是香烟盒三维透明膜包装机的功能分解2.1.3功能结构分析及功能结构图绘制通过分析可知，包装流程大致如下：透明膜的传送；香烟盒的自动传送；透明膜的切断；烟盒与透明膜的定位贴合；包裹着烟盒的透明膜的折叠成型；包裹着烟盒的透明膜的封口；包裹着烟盒的透明膜的平整。

绘制表达分功能关系的功能结构图。

2.2本章小结功能分析是价值工程的核心内容，是对价值工程研究对象系统地分析其功能，科学的评价其重要性，通过功能与成本匹配关系定量计算对象价值大小，确定改进对象的过程。

功能分析着重从产品的功能入手，找出功能上的问题，明确改进重点，加以创新、改进。

最有效的方法就是价值工程方法。

功能分析的结果可以用信息系统功能模型来描述。

当价值工程对象确定后，便着手对围绕它搜集到的有关情报资料进行功能分析。

价值工程的主要工作就是系统地分析产品、产品部件、组件、零件或一项工程以及工程项目的功能，找出提高价值的途径。

经过功能分析，常常可以发现完全可以省掉的不必要的零部件，例如，对某些电气用品和无线电、仪器等产品的零部件进行功能分析时，有时发现有110--220V的转换装置。