UG包裝機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 硬紙盒包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì)

《UG包裝機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 硬紙盒包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《UG包裝機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 硬紙盒包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì)（42頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1目錄目錄 1第 1 章 緒 論 21.1 包裝機(jī)械的概念、組成及作用 21.2 國內(nèi)外包裝機(jī)械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .3第 2 章 硬紙盒包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì) 72.1 包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求 72.2 功能與應(yīng)用范圍 72.3 確定包裝工藝路線和工位數(shù) 82.4 機(jī)構(gòu)選型 8第 3 章 包裝主要參數(shù)的確定 113.1.電動機(jī)的選擇 113.2.減速器高速軸直徑及強(qiáng)度校核 133.3. V 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 143.4 槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .153.5 傳送帶帶輪參數(shù)的設(shè)定 173.6 鏈板設(shè)計(jì) 183.7 底箱設(shè)計(jì) 20第 4 章 包裝工作構(gòu)件設(shè)計(jì) 224.1 包裝機(jī)折左右內(nèi)襯機(jī)構(gòu) 224.2 包裝機(jī)折上頁機(jī)構(gòu) 224.3 包裝機(jī)噴膠機(jī)構(gòu) 234.4 包裝機(jī)折下頁機(jī)構(gòu) 244.5 包裝機(jī)封盒機(jī)構(gòu) 24第 5 章 成型裝置主要零件建模 265.1 UG 軟件介紹 265.2 UG 產(chǎn)品的特點(diǎn) 275.3 UG 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程 285.4 主要零件建模過程舉例 28第 6 章 UG 運(yùn)動仿真 .36結(jié)束語 39致 謝 40參考文獻(xiàn) .41 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）2第 1 章 緒 論1.1 包裝機(jī)械的概念、組成及作用國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T4122.2---1996《包裝術(shù)語機(jī)械》中對包裝機(jī)械（packaging machinery）所定義是：完成全部或部分包裝過程的機(jī)器，包裝過程包括成型、充填、裹包等主要包裝工序，以及清洗、干燥、殺菌、貼標(biāo)、捆扎、集裝、拆卸等前后包裝工序，轉(zhuǎn)送、選別等其他輔助工序。包裝作為生活中不可缺少的一個方面隨著社會的發(fā)展、技術(shù)的提高以及人們生活水平的不斷提升而得到發(fā)展?？梢哉f， 在我們生活中，東西需要包裝：用于運(yùn)輸和倉儲中保護(hù)物品、為用戶提供信息以及充當(dāng)產(chǎn)品促銷媒介。無論是從哪一種用法來看，包裝都在起著非常重要的作用。包裝是一個“臉面” ，它表示產(chǎn)品的身份，說明產(chǎn)品的質(zhì)量和價(jià)格；它是同類商品之間競爭的一個很奏效的工具，特別是對于那些品牌產(chǎn)品來說，是至關(guān)重要的一個因素。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通訊產(chǎn)品、五金、日用品、醫(yī)藥、禮品、化妝品、保健用品、文具、刀具、電子、玩具、服裝及食品等內(nèi)外包裝領(lǐng)域。其產(chǎn)品形式包括高檔月餅盒、工藝品盒、茶葉茶具盒、首飾盒、化妝品盒、酒盒、葡萄酒盒、襯衫內(nèi)衣盒、家紡用品盒、保健品盒、禮品盒、食品盒、木盒、多層精裝盒、藥品盒、珠寶盒、IT 電子包裝盒、手機(jī)盒、MP3 包裝盒、u 盤盒、移動存盤盒、手表盒；彩印編織袋、紙塑復(fù)合袋、紙袋、手提袋；臺歷、畫冊、賀卡、請柬、海報(bào)、掛歷廣告促銷禮品等。包裝機(jī)械屬于自動機(jī)范疇，種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，新型包裝機(jī)械不斷涌現(xiàn)，很難將他們分類。但通過分析工作原理和結(jié)構(gòu)性能的分析，可找出其組成的共同點(diǎn)。包裝機(jī)械由動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)等組成?？蓪⑵浞殖扇缦赂飨到y(tǒng)：包裝材料的整理與供送系統(tǒng) 該系統(tǒng)是將包裝材料（包括剛性、半剛性、剛性包裝材料和包裝容器及輔助物）進(jìn)行定長切斷或整理排列，并逐個輸送到預(yù)定工位的系統(tǒng)，如糖果包裝機(jī)中包裝紙的供送、切斷機(jī)構(gòu)。被包裝物品的計(jì)量與供送系統(tǒng) 該系統(tǒng)是將被包裝物品進(jìn)行計(jì)量、整理、排列，并輸送到預(yù)定工位的系統(tǒng)。如飲料灌裝機(jī)的計(jì)量和液料供送系統(tǒng)，餅干包裝機(jī)的餅干整理、排列和供送系統(tǒng)。主傳送系統(tǒng) 該系統(tǒng)是將包裝材料和被包裝物品由一個包裝工位順序傳送到下一個包裝工位的系統(tǒng)，單工位包裝機(jī)沒有傳送系統(tǒng)。包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu) 包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)是直接完成包裝操作的機(jī)構(gòu)，即完成包裹、灌裝、封口、貼標(biāo)、捆扎等操作的機(jī)構(gòu)。如糖果包裝前后推板，抄紙板，糖鉗手和扭結(jié)手等組成的機(jī)構(gòu)就是包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)。成品輸出機(jī)構(gòu) 成品輸出機(jī)構(gòu)是把包裝好的產(chǎn)品從包裝機(jī)上卸下、定向排列并輸出的機(jī)構(gòu)。有的包裝機(jī)械的成品輸出時(shí)有主傳送機(jī)構(gòu)完成的或是靠包裝產(chǎn)煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）3品的自重卸下的。動力與傳動系統(tǒng) 動力機(jī)時(shí)機(jī)械工作的原動力，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中通常為電動機(jī)，傳動系統(tǒng)是指將動力機(jī)的動力與運(yùn)動傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，使其實(shí)現(xiàn)預(yù)定動作的裝置?？刂葡到y(tǒng) 控制系統(tǒng)由各種手動、自動昂之組成。在包裝機(jī)中從動力的輸出、機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)、包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作及相互配合以及包裝產(chǎn)品的輸出，都是由控制系統(tǒng)指令操縱的。它包括包裝過程、包裝質(zhì)量、故障與安全的控制。機(jī)身 機(jī)身用于安裝、固定、支撐包裝所有零件，滿足其相互運(yùn)動和相互位置的要求因此，機(jī)身必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。包裝是產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域的必要條件，而實(shí)現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機(jī)械。隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，包裝機(jī)械在包裝領(lǐng)域中正起著越來越大的作用，其主要作用有以下幾點(diǎn)： (1)可大大提高勞動生產(chǎn)率。使用封口機(jī)包裝機(jī)械等設(shè)備比手工包裝快得多，如糖果包裝，手工包糖 1min 只能包十幾塊，而枕式包裝機(jī)每分鐘可達(dá)數(shù)百塊甚至上千塊，提高效率數(shù)十倍。科勝包裝機(jī)械有限公司經(jīng)營專業(yè)的枕式包裝機(jī)，型號有 250 型，320 型，350 型，還可以根據(jù)客戶的需求訂做，大大滿足客戶的要求。(2)能有效地保證包裝質(zhì)量。包裝機(jī)械可根據(jù)包裝物品的要求，按照需要的形態(tài)、大小，得到規(guī)格一致的包裝物，而手工包裝是無法保證的。這對出口商品尤為重要，只有機(jī)械包裝，才能達(dá)到包裝機(jī)械規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化，符合集合包裝的要求。(3)能實(shí)現(xiàn)手工包裝無法實(shí)現(xiàn)的操作有些包裝操作，如真空包裝、充氣包裝、貼體包裝、等壓灌裝等，都是手工包裝機(jī)械無法實(shí)現(xiàn)的，只能用機(jī)械包裝才能實(shí)現(xiàn) (4)可降低勞動強(qiáng)度，改善勞動條件手工包裝的勞動強(qiáng)度很大，如用手工包裝體積大、重量重的產(chǎn)品，既耗體力，又不安全;而對輕小產(chǎn)品，由于頻率較高，動作單調(diào)，易使工人得職業(yè)病。 (5)有利于工人的勞動保護(hù)對于某些嚴(yán)重影響身體健康的產(chǎn)品，如粉塵嚴(yán)重、有毒的產(chǎn)品有刺激性、放射性的產(chǎn)品，用手工包裝機(jī)械難免危害健康，而機(jī)械包裝則可避免，且能有效地保護(hù)環(huán)境不被污染。 (6)可降低包裝成本，節(jié)省貯運(yùn)費(fèi)用對松散產(chǎn)品，如棉花、煙葉、絲、麻等，采用壓縮包裝機(jī)壓縮打包，可大大縮小體積，從而降低包裝成本。同時(shí)由于體積大為縮小，節(jié)省倉容，減少保管費(fèi)用，有利于運(yùn)輸。 (7)能可靠地保證產(chǎn)品衛(wèi)生某些產(chǎn)品，如食品、藥品的包裝，根據(jù)衛(wèi)生法是不允許用手工包裝的，因?yàn)闀廴井a(chǎn)品，而機(jī)械包裝避免了人手直接接觸食品、藥品，保證了衛(wèi)生質(zhì)量。煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）41.2 國內(nèi)外包裝機(jī)械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢在世界范圍內(nèi)，包裝工業(yè)的發(fā)展歷史比較短些，科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美各國大體上式在 20 世紀(jì)初起步的，及至 50 年代步伐才大為加快。美國、日本、德國、意大利是世界上包裝機(jī)械四大強(qiáng)國。 從目前情況看，全球的包裝機(jī)械需求預(yù)計(jì)將以每年 5.3％的速度增長，到 2005 年達(dá) 290 億美元。美國擁有最大的包裝設(shè)備生產(chǎn)商，其次是日本，其他主要生產(chǎn)商還包括德國、意大利和中國。但到 2005 年，包裝設(shè)備生產(chǎn)增長最快的是發(fā)展中國家和地區(qū)。發(fā)達(dá)國家將從刺激國內(nèi)需求中獲利，并在發(fā)展中國家尋找當(dāng)?shù)睾线m的生產(chǎn)廠家，特別是在食品加工廠進(jìn)行投資，提供包裝機(jī)械設(shè)備。Sullivan 的市場調(diào)查報(bào)告中稱，到 2007 年，歐洲包裝機(jī)械的市場總值預(yù)計(jì)將由 2000 年的 46 億美元增長至 65 億美元，市場潛力巨大。那些傳統(tǒng)上不使用包裝系統(tǒng)的工業(yè)將成為包裝機(jī)械市場的新客戶，從而成為刺激銷售增長的因素之一。已經(jīng)具備包裝設(shè)備的公司未來更新或增加包裝生產(chǎn)線的比例將上升，特別是食品、飲料及制藥業(yè)的需求最為殷切。 該調(diào)查報(bào)告還指出，過去只購置分離式包裝機(jī)械的小型廠商也將逐步了解“整體式包裝生產(chǎn)線” 的優(yōu)勢所在， 變成該類產(chǎn)品的潛在用戶，所以在未來的包裝機(jī)械市場中，這種包裝機(jī)械的占有率將呈上升趨勢。另一方面，OEM 制造業(yè)者與最終消費(fèi)者將趨向購買操作簡易且安裝容易的包裝機(jī)械，尤其是當(dāng)前制造業(yè)大量裁員，對簡易操作系統(tǒng)的需求將與日俱增。因此，要想在未來包裝市場取得一席之地，高效率的客戶服務(wù)與機(jī)械維修將是最重要的競爭條件之一。美國是世界上包裝機(jī)械發(fā)展歷史較長的國家，早已形成了獨(dú)立完整的包裝機(jī)械體系，其品種和產(chǎn)量均居世界之首。10 多年來，美國始終保持著世界最大包裝機(jī)械生產(chǎn)和消費(fèi)大國的地位。其產(chǎn)品以高、大、精、尖產(chǎn)品居多，機(jī)械與計(jì)算機(jī)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制。新型機(jī)械產(chǎn)品中以成型、填充、封口三種機(jī)械的增長最快，裹包機(jī)和薄膜包裝機(jī)占整個市場份額的 15%，紙盒封盒包裝機(jī)在市場占有率中居第二位。從上世 90 年代初以來，美國包裝機(jī)械業(yè)一直保持著良好的發(fā)展勢頭。美國國內(nèi)包裝機(jī)械市場在全球是首屈一指的，各種包裝機(jī)械主要內(nèi)銷，1998 年美國包裝機(jī)械國內(nèi)消費(fèi)占 82%，出口只占產(chǎn)值的 18%，但出口額大。美國的包裝機(jī)械制造廠大部分附屬于大型包裝材料廠，銷售也完全依賴母公司。中國已成為繼加拿大、墨西哥、日本、英國、德國之后，美國包裝機(jī)械的第 6大出口市場。美國食品產(chǎn)業(yè)中，蔬菜和水果每年所需要的包裝機(jī)械所占的比重最大，到 2005 年占 20.3％；肉品所需包裝機(jī)械為第二；乳品為第三位；面包為第四位；糖果為第五位。除肉品持平外，乳品、糖果包裝機(jī)械的年需求值占食品產(chǎn)業(yè)總需求值的比重呈下降趨勢。其他產(chǎn)業(yè)主要由家庭清潔用品與化妝品、煙草產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、日雜產(chǎn)品 4 個行業(yè)組成。其他產(chǎn)業(yè)對包裝機(jī)械年需求量占年總需求量的 1／3 左右。日本與美國、德國相比，起步較晚。日本的包裝機(jī)械制造廠以中小企業(yè)為煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）5主，包裝機(jī)械的品種近 500 種，規(guī)格有 700 多個。包裝機(jī)械以中小型單機(jī)為主，具有體積小、精密度高、易安裝、操作方便、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)。90 年代以來，已將變頻調(diào)整、光電追蹤、無觸點(diǎn)電子開關(guān)、動態(tài)數(shù)據(jù)顯示等技術(shù)運(yùn)用在包裝機(jī)械中。日本包裝機(jī)械的很大一部分用于食品包裝領(lǐng)域，食品包裝機(jī)械產(chǎn)值占包裝機(jī)械總產(chǎn)值的一半以上。德國包裝機(jī)械在設(shè)計(jì)、制造、技術(shù)性能等方面居領(lǐng)先地位。歐洲包裝機(jī)械的 70％為德國生產(chǎn)，其產(chǎn)量的 77％出口，占世界包裝機(jī)械出口市場的 29％，名列世界第一位。中國是德國包裝機(jī)械的重要出口國，尤其是食品加工及包裝機(jī)械。德國主要的包裝機(jī)械出口市場依次為美、英、法、中、俄。德國的包裝機(jī)械憑借 85％的配額穩(wěn)居世界首位。德國、意大利、英國、瑞士和法國等，都是世界上很重要的包裝機(jī)械生產(chǎn)國家。歐洲各國包裝機(jī)械業(yè)的一個共同特點(diǎn)，是出口比例(出口額占產(chǎn)值的比例)都很大，如德國和意大利近 80%，瑞士超過 90%，荷蘭出口額甚至大于產(chǎn)值，因?yàn)楹商m是歐洲很重要的貿(mào)易轉(zhuǎn)口地。我國包裝機(jī)械起步較晚，在新中國成立時(shí)幾乎是一片空白，只有少數(shù)工廠或作坊生產(chǎn)一些簡單的手工包裝機(jī)具，或?yàn)樯贁?shù)進(jìn)口機(jī)器進(jìn)行修配服務(wù)。上世紀(jì) 80 年代以前發(fā)展緩慢，只能生產(chǎn)幾種水平很低的包裝機(jī)械，主要在煙草加工、制糖、制鹽、釀酒等行業(yè)，包裝機(jī)械沒有成為一個獨(dú)立的行業(yè)，國家公布的產(chǎn)品目錄中也沒有分包裝機(jī)械這一類。80 年代以后，由于改革開放，我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，社會對包裝機(jī)械的需求不斷增加。市場需求，政府的重視政策引導(dǎo)和積極扶持，使我國包裝機(jī)械得到迅速發(fā)展，年平均增長速度大于 30%，進(jìn)入 90年代，仍以 20%以上的速度增長。經(jīng)過 20 多年的發(fā)展，我國包裝機(jī)械已成為機(jī)械工業(yè)中十大行業(yè)之一，無論是產(chǎn)品還是品種，都取得了令人矚目的成就，為我國包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有力的保障，有些包裝機(jī)械填補(bǔ)了國內(nèi)空白，已能基本滿足國內(nèi)市場的需求，部分產(chǎn)品還有出口，我國已成為世界包裝機(jī)械工生產(chǎn)和消費(fèi)大國之一。然而，我國包裝機(jī)械存在不少問題。一是缺乏宏觀調(diào)控，在投資和開發(fā)新產(chǎn)品方面往往一哄而起，出現(xiàn)低水平重復(fù)的無序競爭。二是缺乏資金投入，這也是機(jī)械行業(yè)的共性，難以吸引大量資金投入，難以進(jìn)行大量的技術(shù)改造。三是缺乏專業(yè)技術(shù)人員，因包裝機(jī)械業(yè)利潤不高，難以吸引優(yōu)秀的技術(shù)人才，以致人才隊(duì)伍參差不齊，自主開發(fā)產(chǎn)品和創(chuàng)新能力薄弱，甚至消化吸收國外同類產(chǎn)品的能力都很弱，造成產(chǎn)品多年一貫制。以上這些已經(jīng)制約了行業(yè)的發(fā)展。目前，我國包裝機(jī)械出口額還不足總產(chǎn)值的 5%，進(jìn)口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng)。我國包裝機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的零散。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，我國包裝機(jī)械品種約有 1300 多種 ，配套數(shù)量少，缺少高精度和大型產(chǎn)品，不能滿足市場需求。產(chǎn)品質(zhì)量差距表現(xiàn)在產(chǎn)品性能穩(wěn)定性和可靠性差，外觀造型不美觀，表面處理粗糙，許多元器件質(zhì)量差、壽命短、可靠性低，影響了整體產(chǎn)品的質(zhì)量；從企業(yè)狀況 看，國內(nèi)包裝機(jī)械行業(yè)缺少龍頭企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品檔次高的企業(yè)不煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）6多；從產(chǎn)品開發(fā)看，我國還基本停留在仿制階段，自行開發(fā)能力弱，科研經(jīng)費(fèi)僅占銷售額的 1%，而國外高達(dá) 8%―10%?？偟膩碚f，我國包裝機(jī)械和國際先進(jìn)的產(chǎn)品相比，在產(chǎn)品的開發(fā)、性能、質(zhì)量、可靠性、服務(wù)等方面的競爭中都處于劣勢。為盡快改變這種面貌，最近我國已制定并頒布了 1986—2000 年的去全國包裝工業(yè)發(fā)展綱要，1990 年，重點(diǎn)包裝企業(yè)已達(dá)到國際 20 世紀(jì) 80 年代初期先進(jìn)水平；2000 年，重點(diǎn)包裝企業(yè)要達(dá)到國際 90 年中期先進(jìn)水平或國際同期先進(jìn)水平。煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）7第 2 章 硬紙盒包裝機(jī)的總體設(shè)計(jì)2.1 包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求對包裝機(jī)械的基本要求，有以下幾個方面：（1）包裝機(jī)的功能與應(yīng)用范圍 一般說來，減少功能與縮小功能和縮小應(yīng)用范圍，可簡化機(jī)器結(jié)構(gòu)、降低創(chuàng)造成本，提高生產(chǎn)率易于實(shí)現(xiàn)自動化。（2）包裝質(zhì)量與生產(chǎn)率 就包裝機(jī)而言，質(zhì)量主要考慮包裝產(chǎn)品質(zhì)量和被包裝物品、包裝材料的消耗。生產(chǎn)率常為理論生產(chǎn)率，生產(chǎn)率越高，對機(jī)器的制造精度，零件材料的選用，潤滑條件，自動化要求越嚴(yán)格。（3）自動化和自動控制 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為包裝機(jī)械的自動化和自動控制提供了先進(jìn)的技術(shù)手段，同時(shí)也對它提出了更高的要求，設(shè)計(jì)既要盡量采用先進(jìn)技術(shù)，又要結(jié)合我國國情，敬酒經(jīng)濟(jì)效益，便于推廣應(yīng)用。（4）制造和維修 在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量可能使制造與維修方便。（5）操作條件與工作可靠性 工作可靠性事評定包轉(zhuǎn)機(jī)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，若可靠性低，必然降低機(jī)器的效率，增加操作的困難。(6)經(jīng)濟(jì)型及其他 這要求制造成本低，功率消耗少，使用壽命長，運(yùn)輸、安裝、維修方便和生產(chǎn)率高。2.2 功能與應(yīng)用范圍煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）8用途：舒膚佳肥皂盒包裝機(jī)構(gòu)肥皂盒外形尺寸：長 X 寬 X 高 為 95mmX50mmX35mm包裝材料：硬質(zhì)紙，厚度為 0.5mm包裝方式：折疊式設(shè)計(jì)要求：對原有硬紙盒包裝機(jī)進(jìn)行更新?lián)Q代，在生產(chǎn)率、可靠性、使用壽命和噪聲等方面應(yīng)有明顯改善。2.3 確定包裝工藝路線和工位數(shù)機(jī)器完成肥皂盒的封盒過程，并排出機(jī)外，初步設(shè)計(jì)采用臥式流水工藝路線，對包裝精度要求不是很高，因有折舌工序，故采用槽輪實(shí)現(xiàn)間歇傳動。間歇式多工位折疊式紙盒包裝機(jī)的工藝路線有圓弧型，階梯型，折線型，圓弧與直線結(jié)合型等，本機(jī)選用折線型工藝路線，這樣生產(chǎn)率高，機(jī)械結(jié)構(gòu)也比較簡單緊湊。設(shè)計(jì)在保障要求下力求簡單，此設(shè)計(jì)預(yù)分為六個工位。從右至左依次為：折兩內(nèi)襯--—折上頁----噴膠----折下頁----封盒（----落盒）2.4 機(jī)構(gòu)選型為實(shí)現(xiàn)各工部，需用間歇傳動，為設(shè)計(jì)方便，此設(shè)計(jì)采用槽輪機(jī)構(gòu)，如下圖 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）9折內(nèi)襯片采用如下形式，通過折塊的沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動，因兩片內(nèi)襯折起后互不接觸，所以可同時(shí)將兩片內(nèi)襯折起，節(jié)省了分左右襯折疊的工序，這樣就完成了內(nèi)襯片的折疊過程。折上下外片采用擋塊機(jī)構(gòu)，另封口選用涂膠機(jī)構(gòu)，所以設(shè)計(jì)采用了先折上片—噴膠—折下片流程。折上片如圖 折下片如圖 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）10中間噴膠機(jī)構(gòu)采用了噴霧法涂膠原理 其示意圖如下 折盒最后一工序?yàn)檎?，即?用推塊機(jī)構(gòu)完成包裝的最終成型，推塊機(jī)構(gòu)如左圖煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）11第 3 章 包裝主要參數(shù)的確定3.1.電動機(jī)的選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式要根據(jù)電源（交流或直流） 、工作條件（溫度、環(huán)境、空間尺寸等）和載荷特點(diǎn)（性質(zhì)、大小、啟動性能和過載情況）來選擇。沒有特殊要求時(shí)應(yīng)選用交流電動機(jī)，其中以三相鼠籠式異步電動機(jī)用的最多。正確地選用與機(jī)械負(fù)載配套的電動機(jī)，可以使電動機(jī)在最經(jīng)濟(jì)、最合理的方式下運(yùn)行，從而達(dá)到降低能耗、提高效率的目的。電動機(jī)的選用，首先要了解電動機(jī)的機(jī)械負(fù)載特性，根據(jù)機(jī)械負(fù)載的類型和特性來選擇電動機(jī)的額定容量、額定轉(zhuǎn)速、額定電壓以及型式。根據(jù)電源電壓條件，要求所選用的電動機(jī)的額定電壓與頻率同供電電源電壓與頻率相符合。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速一定要按生產(chǎn)機(jī)械銘牌上的要求選擇，否則可能改變生產(chǎn)機(jī)械的性能。此外，電動機(jī)的結(jié)構(gòu)、防護(hù)、冷卻和安裝形式，應(yīng)適應(yīng)使用環(huán)境條件的要求，并且要力求安裝、調(diào)試、檢修方便，以保證電機(jī)能安全可靠的運(yùn)行。(1)選擇電動機(jī)種類由于三相籠型異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維修方便和價(jià)格便宜等特點(diǎn)，并且它采用的動力電源是很普遍的三相交流電源。因此廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和日常生活的各個領(lǐng)域，是生產(chǎn)量最大、應(yīng)用面最廣的電動機(jī)。但它的啟動和調(diào)速性能差，功因數(shù)低。對調(diào)速，啟動性能要求不高的一般生產(chǎn)機(jī)械中，如機(jī)床、水泵、通風(fēng)機(jī)、家用電器等，應(yīng)優(yōu)先采用籠型異步電動機(jī)。故本設(shè)計(jì)采用籠型異步電動機(jī)。(2)選擇電動機(jī)結(jié)構(gòu)型式電動機(jī)的安裝型式有臥式和立式兩種。一般情況下用臥式，特殊情況用立式。 電動機(jī)的安裝型式有臥式和立式兩種。一般情況下用臥式，特殊情況用立式。電動機(jī)的外殼防護(hù)形式有開啟式、防護(hù)式、封閉式及防爆式幾種。開啟式電動機(jī)，在定子兩側(cè)與端蓋上都有很大的通風(fēng)口，這種電動機(jī)價(jià)格便宜、散熱條件好，但容易進(jìn)灰塵、水滴、鐵屑等，只能在清潔、干燥的環(huán)境中使用。防護(hù)式電動機(jī)在機(jī)座下面有通風(fēng)口，散熱好，能防止水滴、鐵屑等從上方落入電動機(jī)內(nèi)，但不能防止灰塵和潮氣侵入，所以，一般在比較干燥、灰塵不多、較清潔的環(huán)境中使用。封閉式電動機(jī)有自扇冷式、他扇冷式和密閉式三種；前兩種型式的電動機(jī)是機(jī)座及端蓋上均無通風(fēng)孔，外部空氣不能進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)部?？捎迷诔睗瘛⒂懈g性氣體、灰塵多、易受風(fēng)雨侵蝕等較惡劣的環(huán)境中。密閉式電動機(jī)，外部的氣體、液體都不能進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)部。一般用于在液體中工作的機(jī)械，如潛水泵電動機(jī)等。防爆式電動機(jī)適用于有易燃、易爆氣體的場所，如油庫、煤氣站、加油站及礦井等場所。本設(shè)計(jì)電動機(jī)工作場所較為良好，故煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）12采用臥式防護(hù)式籠型異步電動機(jī)。(3)選擇電動機(jī)容量標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)的容量由額定功率表示。所選電動機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。電動機(jī)負(fù)載功率tmLP??Pm —— 生產(chǎn)機(jī)械的輸出功率；?m —— 生產(chǎn)機(jī)械的效率；?t —— 電動機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械之間傳動機(jī)構(gòu)的效率。電動機(jī)額定電壓選擇的原則應(yīng)與供電電網(wǎng)或電源電壓一致。一般選用為 380V。此設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)負(fù)載功率在 0.8KW，生產(chǎn)機(jī)械效率為 0.9 傳動機(jī)械效率為0.8，頻率為 50Hz，紙盒包裝速度為 45 個/min，工作方式為連續(xù)工作制。代入數(shù)值，得PL=1.1KW(4)確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速同一類型的電動機(jī)，相同的額定功率有多種轉(zhuǎn)速可供選用。此設(shè)計(jì)機(jī)械轉(zhuǎn)速較低，應(yīng)配置減速機(jī)構(gòu)，由于生產(chǎn)能力為 45 個/min，由本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可知槽輪驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速為 45r/min。此設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)傳動比大約在 1:30 左右，換算得到電動機(jī)轉(zhuǎn)速在 1350r/min 左右。（5）總傳動比和分配各級傳動比PL=1.1KW應(yīng)選擇 PN = PL 或略大于 PL 的電動機(jī)。經(jīng)查閱機(jī)械手冊，得到電動機(jī)型號為 Y90S-4，額定功率為 1.1KW，滿載轉(zhuǎn)速 1400r/min，計(jì)算得到主傳動系統(tǒng)傳動比為i=1400/45=31.11從電動機(jī)至減速器，再由減速器減速后傳至槽輪，最后傳至傳送帶。從電動機(jī)到槽輪驅(qū)動論各級傳動比依次為i1*i2*i3=3*4*2.6=31.11主傳動系統(tǒng)示意圖如下煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）133.2.減速器高速軸直徑及強(qiáng)度校核按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算：這種方法只是按軸所受的扭矩來計(jì)算軸的強(qiáng)度；如果還受有不大的彎矩時(shí)，則用降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的方法予以考慮。在做軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常用這種方法初步估算軸徑。對于不大重要的軸，也可作為最后計(jì)算結(jié)果。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為τ=T／W≈(9550000p／n) ／0.2d3≤[τ] 式中：τ -----------扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MP；T------------軸所收的扭矩；WT----------軸的抗扭截面系數(shù)n------------軸的轉(zhuǎn)速P------------軸傳遞的功率d------------計(jì)算截面處軸的直徑[τ]-------許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力由上式可得軸的直徑煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）14d ??3032.095nPAT????式中，A 0= ??32.95T?軸的材料選用 45#鋼，查表得 =35，A 0=110，n 經(jīng)計(jì)算得 n=1400/4=350r/min代入數(shù)值得 d 11.2mm。取 d=12mm其他軸的計(jì)算，可參照上式，只要保證其他軸直徑大于 12mm，就能滿足要求。3.3. V 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動的主要失效形式即為打滑和疲勞破壞。因此，帶傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則應(yīng)為：在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。本設(shè)計(jì)選用普通 A 型 V 帶傳動，所傳遞的功率在 1.1W 左右，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（單根普通 V帶基本額定功率）查得小帶輪直徑為 90mm，由于傳動比已確定為 3，由此計(jì)算出大帶輪直徑為 90x3=270mm 由此可得初選中心距0.7（d d1+dd2）≤a 0≤2(d d1+dd2)初選 a0=300mm計(jì)算相應(yīng)帶長 Ld0代入數(shù)值，得 Ld=1089.9mm.取整為 1090mm。Ld 由 Ld0 查表可得 Ld=1250mm計(jì)算中心距 a傳動的實(shí)際中心距近似為a=a0+（Ld-Ld0 ）/2=330mm考慮到為安裝 V 帶而必須的調(diào)整余量，因此，最小中心距為 a min = a –0.015 L d如 V 帶的初拉力靠加大中心距獲得，則實(shí)際中心距應(yīng)能調(diào)大。又考慮到使用中的多次調(diào)整，最大中心距應(yīng)為 a max = a +0.03 L d煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）15驗(yàn)算小帶輪上的包角為使帶傳動有一定的工作能力，一般要求 ≥ 120° （特殊情況允許＝ 90° ） 。如 小于此值，可適當(dāng)加大中心距 a ；若中心距不可調(diào)時(shí)，可加張緊輪確定初拉力 F 0 適當(dāng)?shù)某趵κ潜ＷC帶傳動正常工作的重要因素之一。初拉力小，則摩擦力小，易出現(xiàn)打滑。反之，初拉力過大，會使 V 帶的拉應(yīng)力增加而降低壽命，并使軸和軸承的壓力增大。為了保證所需的傳遞功率，又不出現(xiàn)打滑，并考慮離心拉力的不利影響時(shí)，單根 V 帶適當(dāng)?shù)某趵?(F0)min=500(2.5-Ka)Pca/Kazv+qv對于新安裝的 V 帶，初拉力應(yīng)為 1.5 倍，對于運(yùn)轉(zhuǎn)后的 V 帶，初拉力應(yīng)為 1.3倍。3.4 槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）槽輪機(jī)構(gòu)的典型結(jié)構(gòu)如圖所示，它由主動撥盤、從動槽輪和機(jī)架組成。撥盤以等角速度作連續(xù)回轉(zhuǎn)，當(dāng) 上的圓銷未進(jìn)入槽輪的徑向槽時(shí)，由于槽輪的內(nèi)凹鎖止弧 nn 被撥盤的外凹槽鎖止弧 mm 卡住，故槽輪不懂。圖示為圓銷鋼進(jìn)入槽輪徑向槽時(shí)的位置，此時(shí)鎖止弧 nn 又也剛被松開。此后，槽輪受圓銷的驅(qū)使而轉(zhuǎn)動。當(dāng)圓銷在另一邊離開徑向槽時(shí)，鎖止弧 nn 又被卡住，槽輪又靜止不懂。直至圓銷再次進(jìn)入槽輪的另一個徑向槽時(shí)，又重復(fù)上述運(yùn)動。所以槽輪作時(shí)動時(shí)停的間歇運(yùn)動。槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，機(jī)械效率高，并能較平穩(wěn)的、間歇的進(jìn)行轉(zhuǎn)位。但因傳動時(shí)尚存在柔性沖擊，故常用于速度不太高的場合煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）16普通槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)在圖中所示，當(dāng)主動撥盤 B 回轉(zhuǎn)一周時(shí)，槽輪 A 的運(yùn)動時(shí)間與主動撥盤轉(zhuǎn)一周的總時(shí)間之比，稱為槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)，并以 к 表示 因?yàn)閾鼙P B 一般為等速回轉(zhuǎn)，所以時(shí)間之比可以用撥盤轉(zhuǎn)角之比來表示。對于單圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)，時(shí) t1 與 t2 所對應(yīng)的撥盤轉(zhuǎn)角分別為 2 和 2 又為了避免圓銷 B 和徑向槽發(fā)生剛性沖擊，圓銷開始進(jìn)入或脫出徑向槽的瞬時(shí)，其線速度方向應(yīng)沿著徑向槽的中心線。由圖可知 2α=π-2β 此設(shè)計(jì)槽輪又 4 個均布槽，則外槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)為к=α/π=1/4因?yàn)檫\(yùn)動系數(shù)大于零，所以外槽輪的槽數(shù)應(yīng)大于或等于 3，由式可知，其運(yùn)動系數(shù)總小于 0.5，故此單銷外槽輪機(jī)構(gòu)槽輪的運(yùn)動時(shí)間總小于其靜止時(shí)間。此外，當(dāng)圓銷開始進(jìn)入和退出徑向槽時(shí)，由于角加速度有突變，故在此兩瞬時(shí)有柔性沖擊。而且槽輪的槽數(shù)愈少，柔性沖擊愈大。（2）槽輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)四槽槽輪機(jī)構(gòu)圓梢所受最大作用力 的計(jì)算公式如下：maxF2ax()ZzMJnwFcd??煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）17式中 a 為中心距，參數(shù) c、d 的取值查文獻(xiàn)［1］為 2.000、2.337，代入式得 =1.2039kN，由以上較小結(jié)果得選擇接觸疲勞強(qiáng)度為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，選擇槽mxF輪材料為 45 鋼，感應(yīng)淬火熱處理，熱處理等級 MQ，表面硬度 45HRC，圓銷采用ZCuSn10P1 錫青銅。由文獻(xiàn)得，45 鋼的彈性模量 ，泊松比 ，ZCuSn10P1 錫1203EGPa?10.24u?青銅的彈性模量 ，泊松比 ，根據(jù) H.Hertz 公式，槽輪與圓210EPa?.u銷的最短接觸長度為： 2221nAHPFrLuE??????由于圓銷較易更換，且為耐磨材料，因此接觸強(qiáng)度以槽輪為準(zhǔn)，查文獻(xiàn)，設(shè) ，代入式得 ，由此得選用 10mm 厚的槽輪是非常10HPMpa??2.84Lm?安全的。3.5 傳送帶帶輪參數(shù)的設(shè)定帶輪結(jié)構(gòu)如圖關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)是帶輪直徑的大小，因?yàn)檗D(zhuǎn)速已定，每八秒傳送帶需運(yùn)送出三個紙盒，傳送帶上每相鄰兩個紙盒的距離是 mm，又知槽輪是四槽設(shè)計(jì)，即每轉(zhuǎn)一次轉(zhuǎn)角為 90 度。由此計(jì)算出帶輪直徑 D=60mm。煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）183.6 鏈板設(shè)計(jì)鏈板采用對組合方式，空中部分放置肥皂盒，此尺寸由肥皂盒和與帶輪的配合尺寸決定。鏈板 1 鏈板 2 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）19組合鏈板示意圖如下鏈板主要尺寸為 32*95*5 (其他尺寸祥見附圖)鏈板、帶輪、槽輪、減速器、電動機(jī)等組成如下整個包裝機(jī)的傳動系統(tǒng)，如下圖所示煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）203.7 底箱設(shè)計(jì)由于包裝機(jī)械，特別是多功能包裝機(jī)，工作執(zhí)行機(jī)構(gòu)多，傳動復(fù)雜，布置形式多樣，多數(shù)情況下受力小，所以，多數(shù)包裝機(jī)械中機(jī)體或支架都采用鈑金，型材的焊接，螺紋連接等組合結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)用于包裝的產(chǎn)品尺寸小，傳動功率不大，故將它的外部罩殼與支撐結(jié)構(gòu)合成一體，既能簡化工藝又能節(jié)省材料。包裝機(jī)基體要求主要有三個方面：（1） 具有足夠的靜剛度 在額定載荷下支撐所產(chǎn)生的變形不得超過一定數(shù)值，以保證各零部件相對位置的準(zhǔn)確性（2） 有較好的抗震性 特別是一些具有震動整理和給料裝置的包裝機(jī)，本身就有不可避免的震源，不能因此影響其他部分的正常工作。（3） 噪聲不能太大 多數(shù)包裝機(jī)時(shí)在告訴下工作的，噪聲的控制應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視。（4） 結(jié)構(gòu)簡單、合理、工藝性好、減少內(nèi)應(yīng)力引起的變形。（5） 使用、維修方便。煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）21機(jī)箱結(jié)構(gòu)示意圖分析知包裝過程六個工位，其中工位一至工位五在一直線上，每個工位長度約為 60mm，五個工位即為 420mm。為使各構(gòu)件不很擁擠，設(shè)置四個空走位，即 240mm，另外考慮帶輪的半徑，預(yù)設(shè)底箱長度為 900mm，由于肥皂盒的尺寸較小，預(yù)設(shè)底箱寬度約為 120mm，高度預(yù)設(shè)為 300mm，因裝配有擋塊，推塊，噴膠等結(jié)構(gòu)，箱體側(cè)板設(shè)肋板，用于支撐側(cè)板上的各種機(jī)構(gòu)。綜合考慮安裝的需要，放置減速器，安裝帶輪和用于各機(jī)構(gòu)支撐的肋板等，此箱體設(shè)計(jì)輪廓圖如上。煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）22第 4 章 包裝工作構(gòu)件設(shè)計(jì)此設(shè)計(jì)主要包括折左右襯、折上頁、噴膠、折下頁、封盒等機(jī)構(gòu)4.1 包裝機(jī)折左右內(nèi)襯機(jī)構(gòu)分析肥皂盒的包裝結(jié)構(gòu)，應(yīng)先折起內(nèi)襯，故此為第一工序。因兩片內(nèi)襯折起后相互間并不接觸，所以采用 U 型擋塊，使內(nèi)襯沿 U 形面運(yùn)動實(shí)現(xiàn)折起，并通過擋塊的縱向往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)同時(shí)折起左右內(nèi)襯的功能。如下示圖4.2 包裝機(jī)折上頁機(jī)構(gòu)此機(jī)構(gòu)通過折頁沿導(dǎo)板的曲面移動，實(shí)現(xiàn)頁片的折起?？紤]到之后的噴膠工序，所以選擇先折上頁后折下頁的順序，入導(dǎo)板和沿導(dǎo)板側(cè)做邊倒圓處理，綜合考慮在側(cè)板上的放置和盒的位置尺寸，采用如下所示設(shè)計(jì)。在上導(dǎo)板上采取邊倒圓處理，以方便上頁的進(jìn)入和沿導(dǎo)板的運(yùn)行，而不至于出現(xiàn)劃痕等問題。因安裝方便，在零件設(shè)計(jì)上加了側(cè)板，使側(cè)板塊能方便的放在側(cè)板上，便于調(diào)節(jié)進(jìn)入盒鏈的尺度。煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）234.3 包裝機(jī)噴膠機(jī)構(gòu)噴膠機(jī)構(gòu)在紙盒折頁上的專用機(jī)構(gòu)，根據(jù)使用膠的種類不同，涂膠方式不同。從使用的膠來分有兩大類，水溶膠涂膠機(jī)構(gòu)和熱熔膠涂膠機(jī)構(gòu)。前者由于環(huán)境溫度不同，固定時(shí)間變化幅度不同，一般在粘封后施壓 1 分鐘以上可以基本保證不會繃開；后者注意的是為使噴霧器不堵塞，必須是膠在加熱融入后不炭化。按涂膠機(jī)構(gòu)的執(zhí)行零件和折頁接觸與否分為接觸式和非接觸式兩類。綜合考慮機(jī)器的布置，此設(shè)計(jì)采用非接觸式涂膠機(jī)構(gòu)，即噴膠機(jī)構(gòu)。當(dāng)噴射乳膠粘接劑時(shí)，乳膠盛大容器中，由導(dǎo)管通道噴嘴，用壓縮空氣時(shí)膠水從導(dǎo)管端部的噴嘴口化成霧滴狀噴射到折頁面上。噴出的霧滴落在折頁表面上呈現(xiàn)點(diǎn)狀、條狀和面狀，此設(shè)計(jì)采用面狀。噴霧法原理示意圖如下用噴霧法涂熱溶性樹脂粘接劑時(shí)，要在料斗中先加熱融化，一般用點(diǎn)加熱到 180~200 攝氏度再用導(dǎo)送管經(jīng)泵加壓噴射出去，為使樹脂能在最佳溫度下噴射，導(dǎo)送管應(yīng)進(jìn)行保溫加熱。樹洞低粘度膠（100Pa·s 以上）時(shí)用活塞泵。熱溶膠樹脂輸送管道有硬管和軟管之分，硬管為金屬管，軟管為金屬制軟件或聚四氟乙烯管。煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）241—膠液 2--- 加壓泵 3--- 噴霧4.4 包裝機(jī)折下頁機(jī)構(gòu)此機(jī)構(gòu)與折上頁結(jié)構(gòu)原理一樣，只是考慮與側(cè)板的安裝等因素，考慮上頁折起后的形狀，此機(jī)構(gòu)在導(dǎo)板導(dǎo)線和圓角有所不同。此機(jī)構(gòu)如圖 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）25此機(jī)構(gòu)與折上頁類似，不同之處在與此導(dǎo)板可以直接放在機(jī)箱側(cè)板的凹槽里，此處也左了邊倒圓處理。4.5 包裝機(jī)封盒機(jī)構(gòu)此工序?yàn)橥瓿砂b的最后一道工序，此機(jī)構(gòu)采用平面推塊沿導(dǎo)軌縱向運(yùn)動的原理實(shí)現(xiàn)紙盒的最終整平和封盒過程。完成封盒之后，由肥皂盒自身的自重排除機(jī)外。煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）26綜合各種零件和安裝尺寸等，實(shí)際此包裝機(jī)總裝配圖如下圖所示煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）27第 5 章 成型裝置主要零件建模5.1 UG 軟件介紹 本設(shè)計(jì)采用 UG 軟件完成包裝機(jī)的零件設(shè)計(jì)，裝配等設(shè)計(jì)工作。UG NX4 軟件是由多個模塊組成的，主要包括 CAD、CAM、CAE、注塑模、鈑金件、Web、管路應(yīng)用、質(zhì)量工程應(yīng)用、逆向工程等應(yīng)用模塊，其中每個功能模塊都以Gateway 環(huán)境為基礎(chǔ)，它們之間既有聯(lián)系又相互獨(dú)立。UG/Gateway 為所有 UG NX 產(chǎn)品提供了一個一致的、基于 Motif 的進(jìn)入捷徑，是用戶打開 NX 進(jìn)入的第一個應(yīng)用模塊。Gateway 是執(zhí)行其他交互應(yīng)用模塊的先決條件，該模塊為 UG NX5 的其他模塊運(yùn)行提供了底層統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫支持和一個圖形交互環(huán)境。它支持打開已保存的部件文件、建立新的部件文件、繪制工程圖以及輸入輸出不同格式的文件等操作，也提供圖層控制、視圖定義和屏幕布局、表達(dá)式和特征查詢、對象信息和分析、顯示控制和隱藏/再現(xiàn)對象等操作。UG 中常用的 CAD 模塊1．實(shí)體建模實(shí)體建模是集成了基于約束的特征建模和顯性幾何建模兩種方法，提供符合建模的方案，使用戶能夠方便地建立二維和三維線框模型、掃描和旋轉(zhuǎn)實(shí)體、布爾運(yùn)算及其表達(dá)式。實(shí)體建模是特征建模和自由形狀建模的必要基礎(chǔ)。2．特征建模UG 特征建模模塊提供了對建立和編輯標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)特征的支持，常用的特征建模方法包括圓柱、圓錐、球、圓臺、凸墊及孔、鍵槽、腔體、倒圓角、倒角等。為了基于尺寸和位置的尺寸驅(qū)動編輯、參數(shù)化定義特征，特征可以相對于任何其他特征或?qū)ο蠖ㄎ?，也可以被引用?fù)制，以建立特征的相關(guān)集。3．自由形狀建模UG 自由形狀建模擁有設(shè)計(jì)高級的自由形狀外形、支持復(fù)雜曲面和實(shí)體模型的創(chuàng)建。它是實(shí)體建模和曲面建模技術(shù)功能的合并，包括沿曲線的掃描，用一般二次曲線創(chuàng)建二次曲面體，在兩個或更多的實(shí)體間用橋接的方法建立光滑曲面。還可以采用逆向工程，通過曲線/點(diǎn)網(wǎng)格定義曲面，通過點(diǎn)擬合建立模型。還可以通過修改曲線參數(shù)，或通過引入數(shù)學(xué)方程控制、編輯模型。4．工程制圖UG 工程制圖模塊是以實(shí)體模型自動生成平面工程圖，也可以利用曲線功能繪制平面工程圖。在模型改變時(shí)，工程圖將被自動更新。制圖模塊提供自動的視圖布局（包括基本視圖、剖視圖、向視圖和細(xì)節(jié)視圖等） ，可以自動、手動尺寸標(biāo)注，自動繪制剖面線、形位公差和表面粗糙度標(biāo)注等。利用裝配模塊創(chuàng)建的裝配信息可以方便地建立裝配圖，包括快速地建立裝配圖剖視、爆炸圖等。5．裝配建模煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）28UG 裝配建模是用于產(chǎn)品的模擬裝配，支持“由底向上”和“由頂向下”的裝配方法。裝配建模的主模型可以在總裝配的上下文中設(shè)計(jì)和編輯，組件以邏輯對齊、貼合和偏移等方式被靈活地配對或定位，改進(jìn)了性能和減少存儲的需求。參數(shù)化的裝配建模提供為描述組件間配對關(guān)系和為規(guī)定共同創(chuàng)建的緊固件組和共享，使產(chǎn)品開發(fā)并行工作。5.2 UG 產(chǎn)品的特點(diǎn)Unigraphics CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)提供了一個基于過程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計(jì)到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。UG 面向過程驅(qū)動的技術(shù)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),在面向過程驅(qū)動技術(shù)的環(huán)境中，用戶的全部產(chǎn)品以及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個環(huán)節(jié)保持相關(guān)，從而有效地實(shí)現(xiàn)了并行工程。不僅具有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖等設(shè)計(jì)功能；而且，在設(shè)計(jì)過程中可進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析、動力學(xué)分析和仿真模擬，提高設(shè)計(jì)的可靠性；同時(shí)，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機(jī)床。另外它所提供的二次開發(fā)語言 UG/OPen GRIP，UG/open API 簡單易學(xué)，實(shí)現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用CAD 系統(tǒng)。具體來說，該軟件具有以下特點(diǎn)：l）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAE/CAM 等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實(shí)施并行工程。2）采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。3）用基于特征（如孔、凸臺、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實(shí)體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動。4）曲面設(shè)計(jì)采用非均勻有理 B 樣條作基礎(chǔ)，可用多種方法生成復(fù)雜的曲面，特別適合于汽車外形設(shè)計(jì)、汽輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)等復(fù)雜曲面造型。5）出圖功能強(qiáng)，可十分方便地從三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖。能按ISO 標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)標(biāo)注尺寸、形位公差和漢字說明等。并能直接對實(shí)體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強(qiáng)了繪制工程圖的實(shí)用性。6）以 Parasolid 為實(shí)體建模核心，實(shí)體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名CAD/CAE/CAM 軟件均以此作為實(shí)體造型基礎(chǔ)。7）提供了界面良好的二次開發(fā)工具 GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和 UFUNC（USER FUNCTION） ，并能通過高級語言接口，使 UG 的圖形功能與高級語言的計(jì)算功能緊密結(jié)合起來。8）具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)；進(jìn)行對象操作時(shí)，具有自動推理功能；同時(shí)，在每個操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）295.3 UG 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該養(yǎng)成一種良好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)習(xí)慣，這樣可以節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，降低設(shè)計(jì)成本，提高產(chǎn)品的市場響應(yīng)能力。在使用 UG NX5 軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，需要了解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程。1．準(zhǔn)備工作（1）閱讀相關(guān)設(shè)計(jì)的文檔資料，了解設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)資源。（2）搜集可以被重復(fù)使用的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。（3）定義關(guān)鍵參數(shù)和結(jié)構(gòu)草圖。（4）了解產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)的定義。（5）編寫設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)說明書。（6）建立文件目錄，確定層次結(jié)構(gòu)。（7）將相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)說明書存入相應(yīng)的項(xiàng)目目錄中。2．設(shè)計(jì)步驟（1）建立主要的產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)。用自上而下的設(shè)計(jì)方法建立產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)樹。如果有些以前的設(shè)計(jì)可以沿用，可以使用結(jié)構(gòu)編輯器將其納入產(chǎn)品裝配樹中。其他的一些標(biāo)準(zhǔn)零件，可以在設(shè)計(jì)階段后期加入到裝配樹中。因?yàn)榇蟛糠诌@類零件需要在主結(jié)構(gòu)完成后才能定形、定位。（2）在裝配設(shè)計(jì)的頂層定義產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要控制參數(shù)和主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)描述（如草圖、曲線和實(shí)體模型等） ，這些模型數(shù)據(jù)將被下屬零件所引用，以進(jìn)行零件細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。同時(shí)這些數(shù)據(jù)也將用于最終產(chǎn)品的控制和修改。（3）根據(jù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)，建立零件內(nèi)部尺寸關(guān)聯(lián)和部件間的特征關(guān)聯(lián)。（4）用戶對不同的子部件和零件進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。（5）在零件細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該隨時(shí)進(jìn)行裝配層上的檢查，如裝配干涉、重量和關(guān)鍵尺寸等。此外，也可以在設(shè)計(jì)過程中，在裝配頂層隨時(shí)增加一些主體參數(shù)，然后再將其分配到各個子部件或零件設(shè)計(jì)中。5.4 主要零件建模過程舉例下頁面導(dǎo)板設(shè)計(jì)打開 UG 軟件，點(diǎn)擊新建 ，然后點(diǎn)擊 進(jìn)入草圖環(huán)境煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）30選擇平面，然后繪制草圖， （35*30*60，r 為 40） ，點(diǎn)擊 進(jìn)入如下示圖，點(diǎn)擊 新建距離為 130 的平面