毛巾立体包装塑封机设计及其关键技术研究

摘要

随着社会的发展和人们生活水平的提高，毛巾作为生活必须品，毛巾的使用范围越来越广，需求量逐年提高。随着现在生产工艺的提高，毛巾的生产效率得到大幅提高，国内毛巾产品远销海外，同时人们越来越重视毛巾的包装。但目前国内的包装机械的发展跟不上毛巾的生产发展，不能完全达到对毛巾的包装要求。目前市场上常见的包装模式是枕式包装（又称袖式包装）和L型包装，这两种包装模式不适合多层厚度高的立体毛巾包装，且包装存在边角。课题源于企业合作项目，为企业设计出一种新型毛巾包装塑封机构，即多条立体毛巾包装塑封机。 本文首先研究了毛巾包装机的包装原理，根据毛巾外形“长方体”的设定要求，进行模块化分析等设计，主要研究内容如下: 1)阐述了国内外研究现状及相关的研究成果，研究常见的毛巾包装模式，对其中主要的两种包装模式进行了分析对比，根据毛巾包装工序及功能要求，基于模块化设计理念，将毛巾包装塑封分为三大块，并基于此对每一模块进行原理分析设计，设计机构为旋转式包装塑封。 2)因为毛巾为的柔软体特性，在运输推入过程中易松垮变形，影响包装效果，故在机构中添加预压缩机构，并通过试验得出毛巾受力变形量与压力之间的关系。 3)对传统的包装裹膜方式进行了分析总结，提出新型包装膜吸附牵引裹膜方式。研究薄膜负压吸附压强度，确保包装裹膜时薄膜处于绷紧状态中，以便将被压缩的毛巾顺利裹膜推入储料仓中时，包装好的薄膜无褶皱情况。提升毛巾机包装效率，及毛巾包装后美观整齐度。 4)基于包装要求，对此设计分析选择单刀头毛巾为底衬的热封模式。毛巾与塑料膜皆为易燃物品，对热封温度有严格。因此建立热封模型，利用专业ANSYS软件分析薄膜热封温度与热封时间。保证热封效果且不损伤毛巾实体。 5)利用ANSYS及ADAMS对机构进行运动仿真，保证机构设计的合理性，确保无干涉现象。并对频繁高速启动圆盘进行可靠性分析。 综合保证塑封机的设计、仿真确保了毛巾立体包装塑封机能够实现“长方体”立体式的包装外形效果，且包装效果良好。论文设计的包装机构有望改变传统包装机的发展，实现连续高速包装，提高包装效率，提升企业规模。

目录

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摘要

第一章绪论

1．1引言

1．2课题研究背景及意义

1．3国内外发展现状

1．3．1国内外包装种类及包装现状

1．3．2国内目前主要包装现状

1．4本课题研究内容

第二章立体毛巾包装机设计原理及功能研究

2．1模块化设计

2．1．1模块化设计下的功能划分

2．1．2立体毛巾包装塑封机工作流程

2．2各模块机构设计

2．2．1负压裹膜机构设计

2．2．2旋转封边成型及工位变换设计

2．3本章小结

第三章毛巾裹膜性能参数研究与优化

3．1毛巾垛受力形变与压力关系测试

3．2基于ANSYS的负压吸附块吸附槽的负压受力模拟分析

3．2．1薄膜牵引技术

3．2．2负压吸附基于的流体力学理论

3．2．3利用ANSYS分析负压模型的方法

3．3基于ANSYS的热封模型分析

3．3．1包装热封分析

3．3．2热封基于的瞬态热力学理论

3．3．3 ANSYS模拟仿真

3．4包装膜平整性可靠性设计

3．4．1薄膜负压牵引薄膜脱离临界条件分析

3．4．2薄膜负压牵引受力分析计算

3．5本章小结

第四章立体包装塑封机构的三维建模与仿真分析

4．1 Solidworks下三维模型的建立

4．2基于ADAMS的运动仿真

4．2．1关于ADAMS的介绍

4．2．2 ADAMS模型的建立

4．2．3转轴的静力学分析

4．3本章小结

第五章结论与展望

5．1结论

5．2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文和参加科研情况

致谢