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1、I目 录第 1 章 绪 论 .11.1 概述 .11.2 国外包装行业发展概况 .11.3 国内包装机械产业 .31.4 国内包装机械业的发展方向 .51.4.1 机械功能多元化 .51.4.2 结构设计标准化、模组化 .51.4.3 控制智能化 .51.4.4 结构运动高精度化 .51.5.3 硬纸盒包装机械的特点及设计要求 .7第 2 章 硬纸盒包装机成型装置总体方案设计 .82.1 功能与应用范围 .82.2 确定机器类型 .82.2.1 工位数 .82.2.2 运动型式 .82.3 确定包装程序，工艺路线和工位数 .92.3.1 包装程序 .92.3.2 工艺路线 .92.3.3 工位
2、数 .92.4 对执行构件的运动要求 .102.5 机构选型 .10第 3 章 主要零部件参数的设定 .133.1.电动机的选择 .133.1.1 电动机种类、结构型式、电压、转速的选择 .133.1.2 电动机额定功率的选择 .143.2.减速器高速轴直径及强度校核 .153.3 传送带带轮参数的设定 .173.4 传送带设计 .183.5 底箱设计 .19第 4 章 成型装置主要零件建模 .214.1 软件介绍 .214.2 主要零件建模过程举例 .214.2.1.槽轮建模过程 .214.2.2.传送带带轮建模 .284.3 关键零件装配过程举例 .35第 5 章 纸盒包装机仿真运动 .3
3、9II5.1 包装机的工作过程 .395.1.1 纸盒撑起机构 .395.1.2.折内衬机构 .395.1.3.折外盖机构 .405.2.包装机各机构的工作过程 .425.2.1.纸盒撑起机构 .425.2.2.折内衬机构 .425.2.3.折外盒盖机构 .425.3 ANIMATOR简介 .425.4 开始 ANIMATOR .42结束语 .47致谢 .48参考文献 .49烟台大学毕业论文（设计）1第 1 章 绪 论1.1 概述纸盒包装机械是包装工业的一大门类产品，在包装工业中有着举足轻重的地位和作用，它给行业提供必要的技术设备，以完成产品的包装工艺过程。尽管包装机械的产值在整个包装工业中所
4、占的比重不如包装材料大，不属于经常性消耗品，但对包装工业的现代化却是不可缺少的支撑。它为包装工业提供先进的技术装备，保证包装产品质量高、生产效率高、品种多、生产环境好、生产成本低、环境污染小，因而获得较强的生命力，带来巨大的社会效益和经济效益。没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业。 用于完成包装过程的包装机械可分为 11 类，它们是充填机械、灌装机械、封口机械、裹包机械、多功能包装机械、标签机械、清洗机械、干燥机械、杀菌机械、捆扎机械和集装机械、辅助包装机械和设备等。 用于加工包装材料和容器的包装机械可分为 7 类，它们是瓦楞纸板加工机械、纸盒加工机械、复合材料加工机械、制袋机械、塑料
5、中空容器加工机械、金属容器加工机械、玻璃容器加工机械等。该类设备包括合成包装材料制造、印刷和容器成型等工序的机械和设备，其产值常高于前一类包装机械。在美国已成为一个独立的行业，称为转换机械，意即将原料经加工、印刷、成型等转换成包装容器的机器。该类设备大多数是盛大生产线，生产效益高，与工艺和原料关系十分密切，投资大，但效益好。 硬纸盒包装机械作为专业性机械，除了普通机械的一般要求外，还有外表美观、传动装置紧凑、运转平稳、精度高、生产效率高等要求，以很好地完成自身功能，适应市场需求。1.2 国外包装行业发展概况美国、日本、德国、意大利是世界上包装机械四大强国。 从目前情况看，全球的包装机械需求预计
6、将以每年 5.3的速度增长，到 2005 年达 290 亿美元。美国拥有最大的包装设备生产商，其次是日本，其他主要生产商还包括德国、意大利和中国。但到 2005 年，包装设备生产增长最快的是发展中国家和地区。发达国家将从刺激国内需求中获利，并在发展中国家寻找当地合适的生产厂家，特别是在食品加工厂进行投资，提供包装机械设备。 Sullivan 的市场调查报告中称，到 2007 年，欧洲包装机械的市场总值预计将由 2000 年的 46 亿美元增长至 65 亿美元，市场潜力巨大。那些传统上不使用包装系统的工业将成为包装机械市场的新客户，从而成为刺激销售增长的因素之一。已经具备包装设备的公司未来更新或
7、增加包装生产线的比例将上升，烟台大学毕业论文（设计）2特别是食品、饮料及制药业的需求最为殷切。 该调查报告还指出，过去只购置分离式包装机械的小型厂商也将逐步了解“整体式包装生产线” 的优势所在， 变成该类产品的潜在用户，所以在未来的包装机械市场中，这种包装机械的占有率将呈上升趋势。另一方面，OEM 制造业者与最终消费者将趋向购买操作简易且安装容易的包装机械，尤其是当前制造业大量裁员，对简易操作系统的需求将与日俱增。因此，要想在未来包装市场取得一席之地，高效率的客户服务与机械维修将是最重要的竞争条件之一。 美国是世界上包装机械发展历史较长的国家，早已形成了独立完整的包装机械体系，其品种和产量均居
8、世界之首。10 多年来，美国始终保持着世界最大包装机械生产和消费大国的地位。其产品以高、大、精、尖产品居多，机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制。新型机械产品中以成型、填充、封口三种机械的增长最快，裹包机和薄膜包装机占整个市场份额的 15%，纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。从上世 90 年代初以来，美国包装机械业一直保持着良好的发展势头。 美国国内包装机械市场在全球是首屈一指的，各种包装机械主要内销，1998 年美国包装机械国内消费占 82%，出口只占产值的 18%，但出口额大。美国的包装机械制造厂大部分附属于大型包装材料厂，销售也完全依赖母公司。中国已成为继加拿大、墨西哥、日本、英
9、国、德国之后，美国包装机械的第 6大出口市场。 美国包装工业起步于 20 世纪初；自二战以来得到快速发展，逐步建立并形成包括包装材料、包装工艺和包装机械完整而独立的工业体系。其包装工业总产值占国民经济总产值的 3。其包装机械最大使用行业是食品产业，其次是饮料产业、家庭清洁用品与化妆品产业、医药用品及烟草业。 美国食品产业中，蔬菜和水果每年所需要的包装机械所占的比重最大，到2005 年占 20.3；肉品所需包装机械为第二；乳品为第三位；面包为第四位；糖果为第五位。除肉品持平外，乳品、糖果包装机械的年需求值占食品产业总需求值的比重呈下降趋势。其他产业主要由家庭清洁用品与化妆品、烟草产品、医药产品、日杂产品 4 个行业组成。其他产业对包装机械年需求量占年总需求量的 13 左右。 日本与美国、德国相比，起步较晚。上世纪 60 年代以前，包装机械厂家不足 60 家，只能包装糖果、香烟等。 60-70 年代，是日本包装机械业起步阶段，产值增长速度很快。70-80 年代，增长速度虽不如上一阶段那么高，但年增长率仍达 13%。 80-90 年代是稳定增长分阶段，将微电子技术成功地应用于包装机械的控制，以后又将光导纤维技术、工业机器人技术、模块化技术应用于包装机械，达到安全性高、无人操作、高生产率的水平，大大提高了其国际市场竞争力。因此，从上世纪 60 年代到 90 年代初，日
