包装纸盒成型机设计探讨

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机械装备

Mechanized Equipment

2017年6月下

包装纸盒成型机设计探讨

解 丹，武 岳，于晓晨，吴英涛，武栋梁，杨世强，王 鹏，徐东晓

（山东科技大学，山东 青岛 266590）

摘 要：本设计将普通的纸盒成型机设计成新型的粘贴式天地盖自合成型机，这种成型机是把纸板剪裁和压褶，然后一次性完成纸盒冲压成型。纸盒成型机完整的加工过程需要完整周期运动，这样就需要各个零部件有一个合理的运动时间关系。因此在设计时，通过控制纸盒成型机的各个零部件之间的运动和调整其运动的时间关系来保证成型过程是一个完整的活动周期。关键词：纸盒成型机；纸板弯折；凸轮连杆机构；齿轮齿条；圆锥齿轮中图分类号：TB472 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2017）12-0058-01 在日常生活中，不同的产品都有特定的要求和独有的特点，根据产品特定的要求和独有的特点选用合适的原材料，纸盒的尺寸要合适、设计的结构要合理、纸盒的设计外观要美观典雅，在实际生产的包装纸盒要起到保护产品、把产品美化、让客户用起来方便快捷、增加客户的使用量、使销售量增加等目的，使包装纸盒的使用率越来越高。

1 纸盒包装机运动原理

带有纸舌的两边机构、调整纸盒尺寸大小的机构、带有凸轮的连杆运动装置、带轮装置、锥型齿轮装置以及电动机等共同组成粘贴式纸盒成型机。两个带轮分别安装在大凸轮的两边，由皮带连接下方左边和右边对称分布的两个带轮，另一个小凸轮和这两个带轮成90°，并通过锥形齿轮啮合的方式传递动力。完成一次纸盒成型机的加工过程就像冲压机完成一次冲压过程，上冲压头经过带有轮廓形状的大凸轮运动，按照一定的规律在竖直方向上进行重复运动，每当大凸轮完成一次圆周运动就是加工生产纸盒的一个周期。两边的两个小凸轮的运动带动纸板带有纸舌的两边左右移动，进而对两边的纸舌进行折弯加工和涂胶处理。下冲头和机架的连接靠的是弹簧的毗连感化，纵向带有双向的罗纹与横向带有双向的罗纹调理纵向弯折板和横向弯折板之间的间距，调理出产加工尺寸巨细不一样规格的纸盒（见图1）。

图1 粘贴式纸盒成型机机体主要运动的部分组成

标注：1.大凸轮；2.带轮；3.电动机主轴；4.连杆；5.上冲头；6.下冲头；7.小凸轮；8.锥齿轮；9.横向弯折板；10.双向螺纹调整杆；11.三角铁；12.纵向弯折板；13.带轮；14.纸舌弯板；15.

齿轮齿条；16.弹簧；17.张紧轮；18.皮带

——————————————作者简介： 解丹（1993-），女，山东菏泽人，硕士研究生，研究方向：

机械工程。

2 凸轮连杆机构

两个皮带轮能连接到电机的主传动轴上，靠的是两个皮带轮共用一个公共的中心轴，两个皮带轮对称分布在大凸轮的两边。大凸轮每圆周运动360°，连带着连杆运动和上冲压头在竖直的方向往返运动做完一次冲压的过程，大凸轮两边

的纸舌折弯装置的动力靠大凸轮的两边的皮带轮随着皮带运动传递动力（见图2）。

图2 大凸轮轮廓形状

成型机的整体主要的结构就是大凸轮的结构装置，完成一次冲压整体的过程，主要分为两个步骤：①对纸板有纸舌的两边的纸板进行折弯，然后纸板停留0.5s，接着上冲压头移动到预定的地方，对纸板两边的四个纸舌进行弯折加工；②对第一步剩余的另外两边的纸板进行折弯，然后和第一步的涂胶的纸舌进行粘合。

箱体的内部有个短的导轨，这个导轨上固定着纸舌弯折板的下面部分，靠角铁连接。而这个机构的整体则被固定在纵向的弯折板上，同样也是靠角铁的固定连接。这种粘贴式天地盖纸盒成型机的性能具有高强度、高精度和高的使用率，能把普通且繁琐的工作变得简单化、通用化、机械化、自动化的前提条件，提高包装纸盒的生产效率、减少工作人员的劳动强度、节省原材料、并且对人们的劳动环境及噪音进行很大程度的改善。

3 纸盒包装机的实际生产意义

生产包装纸盒的机器在实际的生产运行有非常重要的体现：①在生产中可以减少生产包装纸盒的成本，保护了被运输物品的质量，减少了在运输过程中商品被压伤和损坏所造成的损失；②可以使生产包装纸盒的公司，在同样的时间内生产出更多的产品，获得更加客观的经济效益；③可以在生产中根据设计人员的尺寸要求，对纸盒不断的进行精确的调整和变化；④机器的工作性能好，而且稳定可靠，使生产出有质量保证的产品，产生的噪音小，这样能给工作人员的提供一个舒适的工作环境。参考文献：

[1]王德忠.纸盒包装的现状和未来[J].中国包装工业,1999(10):

11-12.[2]周浩.包装纸盒（箱）与模切压痕技术[J].今日印刷,2008(11):4.[3]程友联.机械原理[M].北京:中国农业出版社,2007:145.[4]王旭,王积森.机械设计课程设计[M].北京:机械工业出版

社,2003:64-361.[5]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2008:

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（收稿日期：2017-6-17）