紙杯成型機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體成型部分及其傳動(dòng)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 01339828 或 11970985 I 在人們追求方便、衛(wèi)生、安全以及環(huán)保的現(xiàn)代社會(huì)，一次性杯子在人們的日常生活中逐漸體現(xiàn)其優(yōu)越性。并且隨著一次性塑料杯的逐步退出現(xiàn)代消費(fèi)市場(chǎng)，一次性紙杯正成為現(xiàn)代社會(huì)一次性杯子的主流，并也發(fā)展的趨勢(shì)逐步進(jìn)入到餐飲行業(yè)代替餐具容器。為滿足日益增長的市場(chǎng)需求，紙杯成型機(jī)的研究、設(shè)計(jì)和改進(jìn)工作也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。 自動(dòng)紙杯成型機(jī)通過自動(dòng)送紙、沖底、注油、封合、預(yù)熱、加熱、翻底、滾花、卷邊、退杯、出杯等連續(xù)工序生產(chǎn)出紙杯。本設(shè)計(jì)主要完成紙杯整體成型及其傳動(dòng)系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)，該部分主要包括紙杯的預(yù)熱、加熱、翻底、滾花、卷邊和退杯 工序。紙杯成型機(jī)本部分的動(dòng)作主要通過四桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，間歇機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)來完成。本設(shè)計(jì)將依次對(duì)紙杯成型機(jī)生產(chǎn)工藝過程分析，各個(gè)功能實(shí)現(xiàn)以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確選擇、紙杯成型機(jī)總體傳動(dòng)方案的確定，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要對(duì)帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、凸輪傳動(dòng)、偏心輪傳動(dòng)、弧面凸輪分度間歇機(jī)構(gòu)以及主軸進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算。本設(shè)計(jì)對(duì)紙杯成型機(jī)的工作原理作了詳細(xì)的介紹，并通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定其主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)。 該自動(dòng)紙杯成型機(jī)結(jié)構(gòu)合理，操作方便，功耗較小，效率較高，性能穩(wěn)定，能進(jìn)一步滿足目前日益增長的市場(chǎng)要求。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械 自動(dòng)紙杯成型機(jī) 紙杯 成型 買文檔就送您 01339828 或 11970985 n s of in s as is of of To of be of of is to of of To of a on of of s of of of is to a of of at 文檔就送您 01339828 或 11970985 錄 第 1章 緒論 . - 1 - 題研究的背景 - 1 - 題研究的內(nèi)容 - 1 - 杯及紙杯成型機(jī)的發(fā)展概況 - 2 - 題研究的意義 - 3 - 第 2章 總體方案設(shè)計(jì) . - 5 - 杯成型機(jī)的整體分析 - 5 - 杯成型機(jī)的主要工藝流程分析 . - 5 - 杯機(jī)成型部分各工藝的運(yùn)動(dòng)要求 . - 6 - 定紙杯機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布局 - 7 - 杯機(jī)的設(shè)計(jì)要求 . - 7 - 紙杯成型機(jī)的工序特點(diǎn)分析 . - 7 - . - 7 - - 9 - 杯在各個(gè)工位間的傳遞 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) . - 9 - 杯在各工位的定位夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . - 9 - - 11 - 動(dòng)系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì) - 12 - 第 3章 執(zhí)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 14 - 序組支撐板的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) - 14 - 序組整體的動(dòng)作要求 . - 14 - . - 14 - 序組支撐板整體機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 . - 15 - 買文檔就送您 01339828 或 11970985 工序組支撐機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . - 21 - 杯機(jī)構(gòu)支撐板的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 22 - . - 22 - 杯支撐板機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 . - 22 - . - 23 - 柄滑塊機(jī)構(gòu)各桿尺寸設(shè)計(jì) . - 25 - 柄滑塊機(jī)構(gòu)各桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . - 26 - 柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 . - 26 - - 32 - 熱工序執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . - 32 - . - 33 - 花、卷邊工序執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . - 36 - 體成型部分結(jié)構(gòu) - 37 - 序盤運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì) - 38 - 序盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . - 38 - . - 39 - 歇運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 . - 39 - . - 40 - 第 4章 傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) . - 43 - 杯成型機(jī)傳動(dòng)方案的確定 - 43 - 杯成型機(jī)整體傳動(dòng)時(shí) 間分配 - 45 - 杯成型機(jī)工作循環(huán)圖的繪制 . - 45 - - 46 - 算總傳動(dòng) 比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 - 47 - 算電動(dòng)機(jī) 1傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 48 - 買文檔就送您 01339828 或 11970985 V 軸轉(zhuǎn)速的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 48 - 軸功率的計(jì)算 . - 49 - 軸轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 . - 49 - 算電動(dòng)機(jī) 2傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 50 - 軸轉(zhuǎn)速的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 50 - 軸功率的計(jì)算 . - 50 - 軸轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 . - 50 - 第 5章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 51 - 傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 51 - 軸電機(jī) . - 51 - 軸電機(jī)帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 53 - 條及鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 54 - 速器輸出鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 54 - 速器輸出鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 56 - 歇傳動(dòng)箱輸入鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算 . - 57 - 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 58 - 定軸上的功率 P ，轉(zhuǎn)速 n 和轉(zhuǎn)矩 T . - 58 - 作用在軸上的零件上的力 . - 58 - 步確定軸的最小直徑 . - 58 - 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . - 58 - 的強(qiáng)度校核 . - 59 - 結(jié) 論 . - 62 - 參考文獻(xiàn) . - 63 - 致 謝 . - 64 - 買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 1 - 第 1章 緒論 題研究的背景 隨著現(xiàn)在科技的迅猛發(fā)展， 綠色、環(huán) 保、衛(wèi)生、方便、快捷 逐漸成為人們生活的 主題 。一次性紙杯是在關(guān)注環(huán)境、關(guān)注健康、關(guān)注社會(huì)的歷史潮流中的一種時(shí)代的產(chǎn)物，作為專業(yè)生產(chǎn)綠色環(huán)保紙杯的自動(dòng)紙杯成型機(jī)越來越受到投資創(chuàng)業(yè)人士的關(guān)注。在各種 大型酒店 、餐館、 航空、醫(yī)院、政府機(jī)構(gòu)、家庭以及 各大中小型商場(chǎng)超市 用量巨大，很多企業(yè)更是把紙杯做成精美的廣告促銷禮品。 作為人們?nèi)粘Ｉ畋匦璧南钠?一次性紙杯， 每年的消耗量到底有多大 ？據(jù)有關(guān)資料顯示：我國每年消耗的一次性塑料杯和紙杯達(dá)萬億只以上 ，且隨著國民消費(fèi)水平呈幾個(gè)遞增的態(tài)勢(shì)增長。由于塑料杯在生產(chǎn)過程中使用了發(fā)泡 劑，會(huì)破壞大氣臭氧層，使用后回收難度大，焚燒會(huì)產(chǎn)生有害氣體，掩埋不能自然降解，會(huì)造成對(duì)土壤和地下水的污染，且回收和處理難度很大，破壞土壤結(jié)構(gòu)，已成為環(huán)境、資源惡化的元兇之一，而且在使用過程中，一旦遇到高溫就會(huì)發(fā)軟，極易產(chǎn)生有害物質(zhì)，直接危害人體健康，所以紙杯以其綠色環(huán)保逐漸取代一次性塑料杯，成為一次性杯子的主流，贏得了消費(fèi)者的青睞。 自動(dòng)紙杯成型機(jī)所生產(chǎn)的紙杯完整地保留了紙制品的優(yōu)點(diǎn)，諸如防濕、保鮮、感溫、可視、殺菌、防腐等方面，紙杯均有著完美的表現(xiàn)。與一次性塑料杯相比，紙杯采用的紙材料，加工性能、印刷性能 、衛(wèi)生性能等方面表現(xiàn)得更好。此外，由于紙材料來源廣泛，容易形成大批量生產(chǎn)，且有一定的機(jī)械性能，可以用于復(fù)合加工，品種也是多種多樣。這些相對(duì)一次性塑料杯不可 重復(fù)性的特性使得紙杯的成本十分低廉、重量相對(duì)更輕、便于運(yùn)輸又便于回收利用，掩埋后容易腐敗，相對(duì)塑料杯而言，更具環(huán)保、方便、衛(wèi)生的特點(diǎn)，受到越來越多的廠家歡迎。 紙杯成型機(jī)的專業(yè)性能使得其 生產(chǎn)效率和能力相當(dāng)強(qiáng)大，但并不能滿足這個(gè)龐大的一次性杯子類消費(fèi)市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2009年我國紙杯消耗在 100億只左右，預(yù)計(jì)今后幾年內(nèi)將以每年 20%的速度劇增。由于紙杯是人們?nèi)?常生活中必需的一次性消耗品，家家必備，一年四季必用，需求源源不斷，市場(chǎng)永不枯竭。由此我們不難看出，在目前，紙杯的市場(chǎng)占有率不到 20%，其發(fā)展?jié)摿梢娨话摺ｋS著紙杯應(yīng)用的區(qū)域的迅速推廣以及使用人群的迅猛增長，對(duì)各式紙杯的成型技術(shù)展開研究成為必然趨勢(shì)和當(dāng)務(wù)之急，是以研究、改進(jìn)并研發(fā)出新的先進(jìn)的紙杯成型機(jī)來降低成本，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，高速穩(wěn)定的市場(chǎng)需要。 題研究的內(nèi)容 自動(dòng)紙杯成型機(jī)通過自動(dòng)送紙、沖底、 注油、封合、預(yù)熱、加熱、翻底、滾花、卷邊、退杯等連續(xù)工序生產(chǎn)出成品紙杯。本課題主要研究設(shè)計(jì)紙杯整體成型及其 傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)，該部分主要包括紙杯的加熱、滾花和卷邊，以及成型紙杯的落料和退杯等工序。紙杯成型機(jī)本部分的動(dòng)作主要通買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 2 - 過典型連桿機(jī)構(gòu)，鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，間歇機(jī)構(gòu)等來完成。本設(shè)計(jì)將依次進(jìn)行紙杯成型機(jī)總體方案的確定，通過對(duì)紙杯成型機(jī)生產(chǎn)工藝過程分析，來選擇機(jī)構(gòu)和總體布局，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)以及傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，本設(shè)計(jì)將主要對(duì) 輪、鏈條、鏈輪、凸輪、偏心輪、主軸、弧面凸輪分度間歇機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算。 杯及紙杯成型機(jī)的發(fā)展概況 從紙杯的外形和紙制來看， 紙杯的 發(fā)展歷史 經(jīng)歷 了四個(gè)階段。 1圓錐形 /折褶紙杯 歷史上最初的紙杯是圓錐形的，并且手工制造而成， 用膠來粘合，較容易分離，必須盡快地使用。雖然后來出現(xiàn)了折疊紙杯， 在側(cè)壁加了折褶，以增加側(cè)壁的強(qiáng)度和紙杯的耐用性，但要在這些折疊表面印上圖案就較為困難， 質(zhì)量和生產(chǎn)率均不高。 2 涂蠟紙杯 第一只涂蠟兩片紙杯在 1932年問世， 其平滑的表面可以印上各種精美圖案，提高促銷效果，紙杯涂蠟，一方面可以避免飲料與紙材直接接觸，而且能保護(hù)膠的粘合性，增強(qiáng)紙杯的耐用性，另一方面亦增加了側(cè)壁的厚度，使紙杯的強(qiáng)度大大提高 ，該紙杯美觀耐用，成本較 低，生產(chǎn)效益較高，但是此款紙杯不適于承載熱飲料。 3 直壁雙層杯 為擴(kuò)大紙杯的應(yīng)用范圍， 1940 年直壁雙層杯推出市場(chǎng)，這種紙杯不但便于攜帶而且盛裝熱飲料，紙杯上涂布乳膠后能 掩蓋紙材的紙板味，并且能加強(qiáng)紙杯的防漏性，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)售賣機(jī)來承載熱飲料。 4聚乙烯涂塑紙杯 當(dāng)人們正在采用經(jīng)乳膠涂布處理的紙杯承載熱飲料的同時(shí)，有關(guān)食品公司有也開始將聚乙烯涂布在紙板上來增加紙包裝的阻隔性和密封性，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)效率也得以提高，由于可以承載冷、熱飲料，使紙板的應(yīng)用范圍得以進(jìn)一步發(fā)展。 而 我 國目前生產(chǎn)的紙杯成型機(jī) ， 幾乎都是在韓國機(jī)型的基礎(chǔ)上發(fā)展而來 ， 被稱之為韓式紙杯成型機(jī) ， 這種韓式機(jī)型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、 操縱方便 、 造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn) ， 在紙杯行業(yè)起步階段起到了 重要的 促進(jìn)作用。但是隨著市場(chǎng)的深人 ， 紙杯使用領(lǐng)域的擴(kuò)展 ， 用戶要求的提高 ,這種機(jī)型暴露出來的缺點(diǎn) ， 越來越制約行業(yè)的發(fā)展 ， 市場(chǎng)急需一種高速并且 帶有一定“柔性” 的新一代紙杯成型機(jī)。 韓式紙杯成型機(jī)主要 存在 以下 兩 方面的缺陷 ： 買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 3 - 1 產(chǎn)量低 韓式紙杯成型機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、 造價(jià)較低 ， 但是這種機(jī)型的固有結(jié)構(gòu)限制了其生產(chǎn)率的提高。因?yàn)檫@種機(jī)型在其第一道工序 中封是單工 位的。由于紙杯紙的淋膜層在中封過程中需要足夠的溫度和時(shí)間 ,才能把淋膜層中的 熔化并有效粘合 ， 所以在韓式機(jī)中 ,這一工序就 像 瓶頸一樣限制了其生產(chǎn)速度的提高。不管是國產(chǎn)還是韓國原產(chǎn)的這類成型機(jī) ， 其生產(chǎn)速度都 比較慢 ,其 生產(chǎn)速度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求 。 2 杯型變化范圍小 由于一次性塑料制品 逐步退出市場(chǎng)， 紙杯的使用量及使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展 ,如 ： 咖啡杯、可樂杯、牛奶、熱飲杯、冷飲杯、冰淇淋杯、方便面碗等 ,形式多樣 ,而且變化很大 ,容量變化從 2 盎司 到 35 盎司 ，高度變化從 20毫米到 200毫米。這就大對(duì)成型機(jī)提出了“柔性” 的要求，而韓式成型機(jī)是立式結(jié)構(gòu)，成型凸輪的行程決定了所能生產(chǎn)紙杯的最高高度，所以這種成型機(jī)只能針對(duì)某一范圍而設(shè)計(jì)。這樣一來客戶就必須購置多種機(jī)型以滿足系列紙杯生產(chǎn)的要求。 由于韓式機(jī)型存在上述兩方面的局限性，已經(jīng)越來越不適應(yīng)甚至正制約紙杯行業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)急待新型紙杯成型機(jī)的產(chǎn)生。 題研究的意義 一次性環(huán)保紙杯即將取代塑料杯而成為人們生活必需品，其市場(chǎng)潛力巨大， 需求源源不斷， 商機(jī)無限 。 而自動(dòng)紙杯成型機(jī)是生產(chǎn)一次性紙杯的必需的機(jī)械設(shè)備 ,為了滿足市場(chǎng)對(duì)紙杯的需求 ,紙杯成型機(jī)的技術(shù)將隨紙杯的需量的大增而迅 猛發(fā)展，市場(chǎng)需求量也將急劇增長。針對(duì)韓氏紙杯成型機(jī)的諸多缺陷，現(xiàn)在研究紙杯成型機(jī)仍有十分重要的意義，尤其是對(duì)現(xiàn)有的紙杯成型機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造十分必要。 在 “消除白色污染，改善環(huán)境衛(wèi)生 ”的國策背景下， 很多大中型機(jī)械公司正組織 科研人員 不遺余力地在紙杯成型機(jī)項(xiàng)目上投入巨資研發(fā)，并 借鑒國外先進(jìn)技術(shù)， 已 潛心研制出具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的 新一代 紙杯成型機(jī) 速紙杯成型機(jī) 。該新式紙杯成型機(jī)采用了多工位中封機(jī)構(gòu)，利用臥式成型機(jī)構(gòu)，大大提高了生產(chǎn)率和提高了紙杯制作范圍。相信新一代臥式紙杯成型機(jī)將以其高速、一臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)多種不同型號(hào) 的產(chǎn)品的優(yōu)越性能而成為紙杯制造業(yè)更新?lián)Q代、業(yè)務(wù)擴(kuò)大之首選，它的出現(xiàn)將是紙杯業(yè)的一大飛躍。 針對(duì)韓式紙杯成型機(jī)的二大缺陷，我們可以進(jìn)行一些方面的改進(jìn)和研究。 1采用中封機(jī)構(gòu) 在紙杯制作過程中，淋膜層的熔化粘和所需的時(shí)間是必不可少的。在韓式機(jī)型中，這一時(shí)間消耗在加熱體將紙杯中縫壓緊后的停頓上。一般來說需要 時(shí)燙條上下運(yùn)動(dòng)以及紙片送入，紙壁筒鉤出的時(shí)間 么生產(chǎn)一個(gè)紙杯需要 的時(shí)間，在這 時(shí)間中買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 4 - 就限制了制杯的生產(chǎn)速度，也是韓式紙杯成型 機(jī)無法提高生產(chǎn)率的原因所在。新型紙杯成型機(jī)采用多工位中封結(jié)構(gòu)，這樣一來， 如采用 8工位中封結(jié)構(gòu)，燙條從第 1工位壓住杯筒，在 工位后釋放，保證了熔化粘和所需的時(shí)間。我們只要控制第 1 工位紙片送入，燙條下壓的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間據(jù)我們的試驗(yàn)只需 就是說 量較韓式紙杯機(jī)，大大提高了生產(chǎn)率。 2利用臥式成型結(jié)構(gòu) 上面我們已經(jīng)提到，在韓式機(jī)型中，成型凸輪的上下行程決定了紙杯的高度。這是由于韓式機(jī)型是采用立式成型結(jié)構(gòu)，成型模 具要從杯模底側(cè)上升到杯模的上側(cè)完成翻口動(dòng)作。而紙杯越高，其模具也就越長。模具越長成型凸輪的行程就越大。在紙杯成型機(jī)中，模具的更換是比較容易的，而成型凸輪是幾乎無法更換的，它是機(jī)器中的連接部件，還受到機(jī)架空間的限制。這就是韓式機(jī)型制作紙杯范圍窄的根本原因。新型臥式紙杯成型機(jī)采用的是側(cè)面成型技術(shù)，成型凸輪的行程是一定值，這樣一來，只需更換不同模具而無需更換成型凸輪，大大提高了紙杯的制作范圍。 此課題的設(shè)計(jì)幾乎涵蓋了我們大學(xué)階段學(xué)到的大部分專業(yè)知識(shí)，例如：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì) 學(xué)、液壓與氣壓傳動(dòng)、電氣控制技術(shù)等課程。我相信通過這個(gè)課題的設(shè)計(jì)能夠更好地使我們所學(xué)到的知識(shí)在實(shí)踐中得到檢驗(yàn)、鞏固與提高，使我們養(yǎng)成了勤于 思考和查詢資料的習(xí)慣，并提高我們的實(shí)際動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。 買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 5 - 第 2章 總體方案設(shè)計(jì) 杯成型機(jī)的整體分析 杯成型機(jī)的主要工藝流程分析 紙杯成型機(jī)是自動(dòng)將 紙杯專用紙加工生產(chǎn)成紙杯的機(jī)械。紙杯主要由杯壁和杯底兩部分組成，所以分別需要加工杯底和杯壁。紙杯的加工過程就是將杯壁和杯底粘合成紙杯的整個(gè)過程?？紤]到紙杯用紙是涂膜紙，根據(jù)其特性，只需將紙 杯用紙靠近在一起受熱后壓緊便可以將其粘合成一個(gè)整體，所以整個(gè)紙杯加工的工藝過程可以分為以下數(shù)道工序：紙杯成型（杯壁、杯底成型） 杯壁與杯底的壓底 預(yù)熱 主熱 卷底 杯底滾花 卷邊 退杯。由此分析可以得到紙杯成型機(jī)的整體工藝流程如圖所示： 圖 杯成型機(jī)的 工藝 流程 圖 杯壁 封合 是將 已經(jīng)印刷好的扇 形 紙片（ 如圖 卷成錐形并通過裝置將其封合成杯壁； 杯底沖裁 將杯底卷紙通過沖裁工序加工成原形狀（帶毛刺狀卷邊）； 壓底工序 通過機(jī)構(gòu)將杯壁和杯底壓合成一個(gè)整體； 預(yù)熱、主熱工序 將粘合在一起的紙杯分兩次加熱，能更好的將杯壁和杯底上的涂膜層融化，為下一道工序卷底做充分的準(zhǔn)備； 卷底工序 將上一道工序中杯壁和杯底上融化了的涂膜層通過外力壓緊； 滾花工序 將上一道工序粘合好的紙杯進(jìn)行杯底的滾花工作； 卷邊工序 將已經(jīng)注油軟化過的紙杯邊緣進(jìn)行卷邊工序。 買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 6 - 圖 杯的扇形杯壁材料 杯底采用寬度 為 65的紙杯底專用卷紙，可以連續(xù)性的進(jìn)行加工，無需經(jīng)常性的更換紙杯底材料。 根據(jù)以上工藝原理分析，可以將紙杯機(jī)的整機(jī)分為三個(gè)主要部分： 第一部分 ：杯壁紙傳輸、杯壁成型 及成型后 傳輸?shù)焦ば虮P ； 第二部分 ：杯底紙傳送、杯底成型、杯壁與杯底 壓底 ，成型杯的自動(dòng)傳送和 以及加工好的紙杯送出工藝流程 ； 第三部分 ：主要包括 紙杯的整體成型，包括 預(yù)熱、主熱、 卷底、 滾花、卷邊等 工序機(jī)器傳動(dòng)部分 。 根據(jù)工作安排，我完成紙杯機(jī)的第三部分的設(shè)計(jì)計(jì)算工作。 杯機(jī)成型部分各工藝的運(yùn)動(dòng)要求 預(yù)熱、主熱工序 需要有一個(gè)熱源與壓底后的紙杯靠近，并且杯底與杯壁的接觸呈圓環(huán)狀，因此需要的熱源應(yīng)同樣呈現(xiàn)一個(gè)環(huán)狀；并且熱源的運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)紙杯只能從杯底向紙杯運(yùn)動(dòng)并且需要停留一個(gè)短暫的時(shí)間，保證紙杯的受 熱均勻。因此預(yù)熱、主熱工序需要的是一個(gè)豎直方向的運(yùn)動(dòng)（從杯底往紙杯方向），并且需要在熱源靠近紙杯的位置有個(gè)“休止”過程。 卷底工序 將 受熱后的制備給定一個(gè)徑向均勻壓力將紙杯壓緊，為保證紙杯底各向受壓力均勻，因此給定紙杯一個(gè)周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；同樣壓緊裝置需要從杯底向杯子方向運(yùn)動(dòng)。因此需要一個(gè)豎直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)并且能在豎直平面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 滾花工序 滾花執(zhí)行機(jī)構(gòu)與紙杯接觸后將杯底按照一定的方向?qū)⒈准堮薨櫤蟛壕o。同理，為了是紙杯各向滾花均勻同性，紙杯需要一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此也需要一個(gè)豎直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)（從杯底往 紙杯方向）并且能在豎直平面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 7 - 卷邊 工序 原理類似于滾花工序，也是將紙杯邊緣滾成一定的形狀，因此需要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也是一個(gè)豎直運(yùn)動(dòng)方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)（從紙杯往杯底方向）。 退杯工序 通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)將紙杯沿一定的方向退出各個(gè)工序過程，因此需要一個(gè)豎直往復(fù)運(yùn)動(dòng)（從紙杯往杯底方向）給紙杯一個(gè)軸向力將紙杯退出來。 定紙杯機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布局 杯機(jī)的設(shè)計(jì)要求 根據(jù)任務(wù)書要求，紙杯成型機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 要去如下： （ 1） 紙杯規(guī)格： 9盎司 （規(guī)格尺寸： R=316 r=240 34 ，） （ 2） 紙質(zhì)材料 ： 150 400g/平方米的一面涂膜紙張 （ 3） 生產(chǎn)速度 ： 50只 /分鐘 （ 4） 電源要求： 380V 50 5） 總 功 率： 4 6） 機(jī)器重量： 500 （ 7） 外形尺寸： (長 寬 高 )2500 1200 1400紙杯成型機(jī)的工序特點(diǎn)分析 加工 紙杯的工序有：紙杯成型（杯壁、杯底成型） 杯壁 與杯底的結(jié)合 預(yù)熱 主熱 卷底 杯底滾花 卷邊 退杯 出杯，工序較多，工藝流程比較長。分析可知“預(yù)熱、主熱、卷底、杯底滾花”工序均需要相應(yīng)的機(jī)構(gòu)有一個(gè)豎直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且這些工藝可以同步順序進(jìn)行，因此考慮這些預(yù)熱、加熱、卷邊、滾花的執(zhí)行元件可以安裝在同一個(gè)支撐板上按相同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)。 同理，對(duì)于 卷邊、退杯工序需要相同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：即：從紙杯向杯底方向的一個(gè)豎直往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此卷邊和退杯工序的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都安裝在同一個(gè)支撐板上按相同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 對(duì)于以上 分析，可以將紙杯機(jī)整體成型部分的工序執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在兩個(gè)支撐板上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。 考慮紙杯機(jī)是多工序連續(xù)工作，應(yīng)采用多工位流水式同步順序進(jìn)行 。考慮到整個(gè)機(jī)器的尺寸限制，買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 8 - 綜合經(jīng)濟(jì)性和空間的要求，這里不采用直線型流水作業(yè)，而采用圓盤式回轉(zhuǎn)流水作業(yè)，可以很大程度上節(jié)省機(jī)器占用的空間尺寸以及縮小機(jī)器的整體尺寸，達(dá)到降低成本的經(jīng)濟(jì)型要求。同時(shí)還使得整體結(jié)構(gòu)美觀和諧。 個(gè)回轉(zhuǎn)工序盤實(shí)現(xiàn)流水作業(yè) 根據(jù) 杯機(jī)分為杯壁成型部分、杯 底成型部分和整體成型部分三部分，所對(duì)應(yīng) 的采用杯壁成型工序盤、杯底成型工序盤和整體成型工序盤三個(gè)工序盤。為是整體傳動(dòng)方便，擬定所有工序盤采用的工位數(shù)相同。并且可以分析出整體成型部分的工序數(shù)最多，需要的動(dòng)作和工序有：紙杯送入、預(yù)熱、主熱、卷底、滾花、卷邊、紙杯的送出，因此需要 7 個(gè)工位。但是紙杯送入和送出兩個(gè)工位必須和其他工序盤的工位在空間位置上重合，剩下 5 個(gè)工位要均勻分布在工序盤其他位置。但考慮到其他幾個(gè)工位的分布于工序盤的整體空間布局，選擇 8 個(gè)工位均勻分布。才能使紙杯順利的送入和送出，因此整個(gè)工序盤上。因此設(shè) 計(jì)工序盤的整體布局如下： 圖 轉(zhuǎn)流水式作業(yè)工序盤的整體布局 買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 9 - 綜合紙杯成型的所有工序過程，將所有工序分配到工序盤的各個(gè)位置，可以得到入下圖所示的工藝原理圖： 圖 自動(dòng)紙杯成型機(jī)的工藝原理圖 杯在各個(gè)工位間的傳遞運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 由于整體成型部分的所有工序均在同一個(gè)工序盤的各個(gè)工位上進(jìn)行，因此在成型工序盤上的各個(gè)工位之間的傳動(dòng)選擇采用成型工序盤的整體旋轉(zhuǎn)。各個(gè)工序執(zhí)行機(jī)構(gòu)只需進(jìn)行豎直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，紙杯從工序盤順序經(jīng)過各個(gè)工位即可完成各個(gè)工序。 由于紙杯 在工序盤的杯模中還需要經(jīng)過： 預(yù)熱、主熱、 卷底、 滾花、卷邊 以及退杯各個(gè)工序，并且各道工序完成過程中，當(dāng)紙杯與工序執(zhí)行機(jī)構(gòu)靠近接觸式需要有一定的時(shí)間讓工序能夠順利完成，因此將這幾道工序執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在同一塊支撐板上，并且都采用相同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。考慮到需要停歇，因此工序盤不能采用勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而需要一定的停歇時(shí)間 。所以在工序盤的主軸需要設(shè)計(jì)一個(gè)間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 杯在各工位的定位夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 紙杯在各道工序中都需要一定精度的定位夾緊后才能進(jìn)行工序的加工?？紤]到紙杯的材質(zhì)和形狀買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 10 - 特征，只能承受很小的 力。因此紙杯的夾緊不宜采用直接承受較大的夾緊力。因此考慮從被子的內(nèi)外兩側(cè)共同夾緊受力使紙杯能夠在加工過程中保持完整的形狀。 對(duì)于紙杯外側(cè)的夾緊力可以將紙杯送入一個(gè)內(nèi)腔與紙杯形狀相同的裝置內(nèi)，而紙杯內(nèi)側(cè)的夾緊力考慮從紙杯的內(nèi)部設(shè)計(jì)一個(gè)杯模。整體加工過程中紙杯可以完全附在杯模上。在此處的杯模不僅具有配合紙杯外側(cè)對(duì)紙杯進(jìn)行夾緊，還能夠?qū)埍M(jìn)行定位功能。 杯模的整體形狀呈倒錐形，具體尺寸計(jì)算如下： 大端直徑 0 . 23 . 1 43163 . 1 4180342（ 小端直徑 3 . 33 . 1 d（ 紙杯高 7 5 . 5 m m)240316()2()(H 2222 考慮到紙的厚度，這里杯模的直徑應(yīng)該略小于上述計(jì)算直徑，因此選擇 0D 3d , 3d , 5H 。 選用金屬型模，壽命較長；由于該零件的要求不高，故選用 鑄造性能較好的材料 表要求最小壁厚為 8于該零件選擇最小壁厚為 14模上端有配合，根據(jù)配合要求，分別選擇配合長度為 423此設(shè)計(jì)出杯模的結(jié)構(gòu)形狀如下： 買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 11 - 圖 模的外形結(jié)構(gòu)圖 圖 模在工序盤上的分布布置 從 杯機(jī)整體成型部分可分為工序組加工部分、退杯工序部分、工序盤傳動(dòng)部分以及傳動(dòng)系統(tǒng)部分。針對(duì)各個(gè)部分的動(dòng)作和工藝順序要去，將各個(gè)部分按照一定的順序進(jìn)行空間布置設(shè)計(jì)如下圖： 買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 12 - 機(jī)架 2構(gòu) 34 56789圖 體方案布局圖 動(dòng)系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì) 根據(jù)紙杯成型過程的動(dòng)作要求、和運(yùn)動(dòng)傳遞，可以將紙杯成型機(jī)成型部分的傳動(dòng)系統(tǒng)按照以下方式布置： 買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 13 - 圖 動(dòng)系統(tǒng)布置圖 買文檔就送您 01339828 或 11970985 - 14 - 第 3章 執(zhí)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 序組支撐板的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù) 需將成型部分的各個(gè)工序按照其運(yùn)動(dòng)規(guī)律分布在兩個(gè)支撐板上面 。 序組整體的動(dòng)作要求 從 序 組整體都需要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，均為：向上工進(jìn) 加工 向下返回?？紤]到加工過程中，工序組需要有一個(gè)停歇階段，綜合分析，選用凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律“推程 遠(yuǎn)休止 回程 近休止”來實(shí)現(xiàn)工序組支撐板的運(yùn)動(dòng)規(guī)律需求，所以選用凸輪實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，完成工序執(zhí)行機(jī)構(gòu)的豎直往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)從動(dòng)件的位移、速度和加速度必須嚴(yán)格地按照預(yù)定規(guī)律變化，尤其當(dāng)主動(dòng)件作連續(xù)運(yùn)動(dòng)而從動(dòng)件必須作間歇直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，則以采用凸輪機(jī)構(gòu)最為簡(jiǎn)便。而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，運(yùn)動(dòng)可靠。同時(shí)為了方便、簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，將各個(gè)工序執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在同一個(gè)支撐板上，設(shè)計(jì)時(shí)只需設(shè)計(jì) 該工序組支撐板的整體運(yùn)動(dòng)即可。 構(gòu)簡(jiǎn)圖 結(jié)合圖 照各個(gè)工藝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)先后順序和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，將各個(gè)工藝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體布局分配如下： 圖 序組支撐板布局圖 機(jī)構(gòu)的整體布局較為寬大，用一個(gè)凸輪 實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律不能使整個(gè)支撐板受力均衡，所以考慮在支撐板的兩端各設(shè)計(jì)一個(gè)凸輪，用以平衡支撐板的中心分布不均衡。設(shè)計(jì)整個(gè)工序組支撐板的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如下： 買文檔就送您 01339828 或 11970