機械畢業(yè)設計1068連續(xù)立式熱成型-充填-封口機包裝機設計

1、摘要 # I摘要近年來，我國包裝業(yè)的發(fā)展日新月異，成就斐然。用于特殊商品的藥品包裝也完成更新?lián)Q代，醫(yī)藥包裝隨著行業(yè)整體的發(fā)展成為人們關注的焦點。藥品的塑料泡罩包裝是其中的代表。藥品包裝已被業(yè)界公認為是藥品質(zhì)量的一部分，在加強包裝新材料和技術研究應用的同時，我們不應忽視醫(yī)藥包裝機械的發(fā)展。本課題在現(xiàn)有熱成型充填封口機的基礎上，設計出一種更適合小型醫(yī)藥企業(yè)藥品包裝的連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機。作者首先針對熱成型充填封口包裝機的發(fā)展現(xiàn)狀提出了設計方案，其次進行了總體結構設計、典型零件的設計與校核及對軸的加工工藝的概述，最后分析了熱成型充填封口包裝機的經(jīng)濟效益。關鍵字：熱成型泡罩包裝結構設計 II

2、#AbstractAlongwiththedevelopmentofthetimes,moreandmoreenterprisesarestartingtofocusondrugpackaging.Specialcommodityforthepharmaceuticalpackagingalsocompletedupgrading.Drugsusedforspecialcommoditiesalsocompletetheupgradingofpackaging,medicalpackagingindustrywiththeoveralldevelopmentasthefocusofattent

3、ion.Drugsplasticblisterpackagingisoneoftherepresentatives.Pharmaceuticalpackagingindustryhasbeenrecognizedaspartofthequalityofdrugs,instrengtheningthenewpackagingmaterialsandtechnologyresearchandapplicationatthesametime,weshouldnotoverlookthedevelopmentofpharmaceuticalpackagingmachinery.Thecurrentho

4、ttopicinthefilling-sealingmachinemoldingonthebasisofadesignmoresuitableforsmall-scalepharmaceuticalenterprisesdrugspackagedforverticalheatmolding-filling-Sealer.TheauthorfirstheatforformingfillingSealerofthedevelopmentofthedesignprogramme,followedbyageneralstructuraldesign,typicalcomponentsofthedesi

5、gnandverificationoftheshaftandanoverviewoftheprocessingtechnology,thefinalheatofthemolding-filling-Sealer-Economicbenefits.Keywords：thermoformingblisterpackagingmachinestructuraldesign目錄 ii # i目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 第一章緒論1 HYPERLINK l bookmark6 研究的背景和意義1 HYPERLINK l bookmark8 1.1.1研究的

6、背景1 HYPERLINK l bookmark10 1.1.2研究的意義1 HYPERLINK l bookmark12 熱成型充填封口包裝機簡介2 HYPERLINK l bookmark14 1.3本課題研究的主要內(nèi)容2 HYPERLINK l bookmark16 1.4熱成型充填封口包裝機的特點3 HYPERLINK l bookmark18 1.5本課題研究的創(chuàng)新點3 HYPERLINK l bookmark20 第二章熱成型充填封口包裝機總體設計4 HYPERLINK l bookmark22 熱成型充填封口的設計思想4包裝機整體設計方案的選擇4 HYPERLINK l book

7、mark26 熱成型充填封口的技術條件4 HYPERLINK l bookmark28 熱成型充填封口的總體設計52.4.1熱成型充填封口工藝流程52.4.2熱成型充填封口的輸送裝置72.4.3熱成型充填封口的成型形式62.4.4常用的泡罩包裝基材82.4.5熱成型充填封口的加熱裝置72.4.6熱成型充填封口的成型裝置82.4.7熱成型充填封口的熱封合裝置102.4.8熱成型充填封口的沖裁裝置10 HYPERLINK l bookmark30 熱成型充填封口的主要技術參數(shù)11熱成型充填封口的保護與維修11 HYPERLINK l bookmark32 第三章熱成型充填封口包裝機典型零件的設計與

8、校核13 HYPERLINK l bookmark36 3.1電機的選擇133.1.1輸送裝置電機的選擇133.1.2傳動裝置的總傳動比14 HYPERLINK l bookmark61 3.2鏈傳動裝置的設計14 HYPERLINK l bookmark97 3.3拉膜機構中典型齒輪的設計與驗證16 HYPERLINK l bookmark121 3.4典型軸的設計與校核173.5拉膜輥齒輪連接鍵的設計與校核24 HYPERLINK l bookmark159 3.6軸承的選擇與校驗25 HYPERLINK l bookmark173 第四章軸的加工工藝27 HYPERLINK l book

9、mark175 第五章全文總結30拉膜機構中典型齒輪的設計與驗證30拉膜機構中典型齒輪的設計與驗證30文獻綜述31致謝32第一章緒論 第一章緒論研究的背景和意義1.1.1研究的背景傳統(tǒng)的藥品包裝材料主要是金屬和玻璃。跟據(jù)對藥品包裝市場的研究表明，今后將向紙板箱和泡罩包裝轉(zhuǎn)變。如歐洲市場的藥品包裝材料市場的年銷售額32.46億美元中，容器和紙板包裝各占25%，泡罩包裝占22%。就包裝材料而言，紙和紙板箱銷售額則占37%，塑料占28%，金屬占20%，玻璃僅占9%。今后幾年，大體積的藥品包裝逐步減少，而根據(jù)需要設計的小包裝則相應增加，且每個小包裝都會有獨立的外包裝，附有標簽和宣傳品1。藥品的塑料泡罩

10、又稱熱成型包裝，簡稱“PT”(PressThroughPackaging)。這種包裝形式具有很多優(yōu)點，首先能給用戶提供一次劑量的藥品包裝，方便經(jīng)濟。其次是塑料泡罩包裝保護藥品的性能好、生產(chǎn)速度快、成本低、貯運方便、安全性好。預計用于藥品泡罩材料的包裝占未來藥品的生片劑、膠囊包裝的60%-70%，是目前發(fā)展前景最好的包裝材料之一。藥品包裝是一種方興未艾的產(chǎn)業(yè)。隨著新材料、新技術、新工藝的不斷進步，藥品包裝將會更加方便安全，更加符合環(huán)保要求，更好地為人們服務，同時這個產(chǎn)業(yè)也會迅猛發(fā)展。為應對藥用熱成型包裝的產(chǎn)業(yè)革新，熱成型包裝機設計的改進和創(chuàng)新勢在必行。為用戶創(chuàng)造人性化的綠色設計包裝，為生產(chǎn)商創(chuàng)造

11、自動化的便捷包裝工藝，是包裝行業(yè)一直追求的目標，也是作者在設計連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機時力求做到的。1.1.2研究的意義“酒香不怕巷子深”這句話隨著時代的發(fā)展，已經(jīng)不再靈驗。越來越多的企業(yè)、客戶開始重視產(chǎn)品的包裝，包裝的好壞將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟效益。據(jù)估計，藥品包裝材料銷售額將與藥品銷售額平行增長，降低包裝重量的負面效應將會被高價值的高分子新材料和低包裝所平衡藥品包裝銷售額的增幅可能會比藥品還要大。此外，考慮到醫(yī)藥包裝的特殊性，如何解決這些問題，各國的生產(chǎn)企業(yè)都進行了很多嘗試。其中，利用熱成型充填封口包裝機制造的泡罩包裝取得了很好的效果。我國藥品包裝機械經(jīng)過多年的奮斗，取得了長

12、足的進步。但是從整體上看和外國的設備還是存在著很大的差距，如產(chǎn)量不高、運行不穩(wěn)定、零部件標準化低等。面對諸多的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)，包括作者在內(nèi)，我們在提高自身水平的同時，明確今后發(fā)展思路很有必要。熱成型充填封口包裝機簡介所謂熱成型包裝是指利用熱塑性塑料片材作為原料來制造容器，在充填物料后再以薄膜或片材密封容器的一種包裝形式。熱成型包裝的關鍵是塑料片材的熱成型，這是包裝過程的第一步。片材經(jīng)加熱、深拉成型、冷卻、定型并脫模，即成為包裝物品的裝填容器。裝填容器一般呈半殼形，即俗稱的托盤形狀。在全自動熱成型真空包裝機中較常采用卷筒片材實現(xiàn)連續(xù)成型封裝，由底膜熱成型，上膜圭寸合，其成型片材厚度以0.2、0.

13、4mm居多，一般不超過1mm。熱成型包裝的形式有多種多樣，如：托盤包裝、泡罩包裝、貼體包裝、軟膜預成型包裝等。在全自動熱成型真空包裝機中，所應用的底膜具備成型及熱封的性能，因此以復合材料最理想。全自動熱成型充填封口包裝機是近年開發(fā)使用的一種多功能多用途包裝機型，它集薄膜拉伸成型、充填物料、抽真空、充氣、熱封、分切等功能于一體，在一臺機械設備上具備了一條包裝生產(chǎn)線的功能2。對食品生產(chǎn)等使用廠家來說，無需事先制盒或向制盒廠訂購包裝盒，把多個工序集中在一起一次完成?？梢娺@類機型的性能強，適用性廣，包裝形式多樣，可廣泛應用于各種食品、藥品、五金等包裝領域。連續(xù)立式熱成型充填封口機的工作原理與臥式相似，

14、本機的主運動方向為立式，故占地小，結構緊湊，適于小件多品種產(chǎn)品的生產(chǎn)。本課題研究的主要內(nèi)容本課題的主要研究內(nèi)容是在現(xiàn)有熱成型充填封口機的基礎上，設計一個結構較為簡單、產(chǎn)品生產(chǎn)效率適中、質(zhì)量合格的連續(xù)立式熱成型充填封口機。研究整機的連續(xù)化生產(chǎn)；復合式成型模輥實現(xiàn)PVC加熱成型，與計數(shù)充填器配合完成精確充填，并與熱封輥聯(lián)合執(zhí)行鋁箔與完成物料充填的成型模片的線性連續(xù)封合；實現(xiàn)沖裁、打印的功能。作者具體設計分析了熱成型充填封口機的傳動系統(tǒng)、加熱封合機構、吸泡成型機構、沖裁打印機構、送料拉膜機構等各個組成部分的結構以及性能特點，最終設計出一種適合醫(yī)藥泡罩包裝的連續(xù)立式熱成型充填封口機。熱成型充填封口包裝

15、機的發(fā)展趨勢近年來，我國包裝機雖然采用了一些PLC和具有智能控制功能的儀表，但總體來說，大多數(shù)還是低水平的機電控制，還沒有帶有數(shù)據(jù)儲存、采集、修正功能的機器。反觀技術領先國家的包裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展，他們近年為適應客戶多元化、高效率的要求開始著重于：（1）提高流程自動化：每個機械手均由單獨電腦控制，一臺包裝機械為完成復雜的包裝動作，需由多個機械手完成。（2）努力尋求提高生產(chǎn)率的途徑，降低工藝流程成本。（3）采用連續(xù)工作或多頭工作方式、降低廢品率、提供故障分析系統(tǒng)、使產(chǎn)品生產(chǎn)機械和包裝機械一體化。（4）適應包裝市場變化、注重設備柔性靈活性（量的靈活性、構造靈活性、供貨靈活性）?？v觀國際包裝業(yè)發(fā)展情況，推動

16、包裝業(yè)技術發(fā)展的主要動因有經(jīng)濟形勢變化、人口結構變化、市場區(qū)別性、消費與市場安全考慮、包裝材料與容器制品的發(fā)展、包裝機械設備進步、數(shù)字化技術、電子組合技術等。今后用戶最希望的包裝機械性能可歸納為：柔性與組合性好；操作速度高；勞工時間少（包括維修、改型）；自動化程度高；可靠性高；占地空間??；節(jié)省資源。為此，中國包裝機械企業(yè)必須重視采用各種先進技術，努力開發(fā)機械、電子、氣液、生物、光、磁等在包裝中的應用。重點在工作效率、資源利用、節(jié)省資源、高性能上下功夫，淘汰一批高消耗低效率的產(chǎn)品。作為現(xiàn)代制造業(yè)，必須加快產(chǎn)業(yè)的信息化改造。1.5本課題研究的創(chuàng)新點本課題研究的創(chuàng)新點在于：1、復合模具輥一個部件可完

17、成吸泡成型和熱合密封兩個工作過程，與傳統(tǒng)技術采用吸泡與熱合分開作業(yè)工藝相比，簡化了機器的結構，從而簡化了機器的作業(yè)工藝。2、采用加熱輥內(nèi)部加熱和復合模具相互結合，優(yōu)勢互補，取消了外加熱弧形板，進一步縮小了復合模具輥的直徑。3、采用手動離合，與傳統(tǒng)氣動熱合網(wǎng)紋輥比較，取消了氣動結構，不必配套相應的空氣壓縮機，更適合小型藥廠的情況。第二章連續(xù)立式熱成型充填封口機總體設計連續(xù)立式熱成型充填封口機的設計思想熱成型充填封口機是現(xiàn)代包裝產(chǎn)業(yè)比較先進、比較理想的包裝設備之一，與其它包裝設備相比，有著許多不可替代的優(yōu)越性。經(jīng)過熱成型充填包裝的藥品，不僅實現(xiàn)了產(chǎn)品對包裝運輸?shù)幕疽?，還具有很高的方便性和適用性

18、，適于病患定量定期用藥、銷售商儲運及銷售展示等。根據(jù)本課題的研究內(nèi)容和要求,作者綜合考慮了生產(chǎn)的安全性、實用性、經(jīng)濟性的同時,注重了熱成型充填封口包裝機器設計的創(chuàng)新,在滿足各方面技術要求的同時,尋求了一種更經(jīng)濟的設計方法。連續(xù)立式熱成型充填封口機整體設計方案的選擇熱成型充填封口包裝機的主要結構包括：加熱機構、成型機構、充填機構、熱合機構、傳動機構、供送機構、電子控制系統(tǒng)等。塑料片材經(jīng)加熱輥加熱后，隨即被真空成型輥的凹模吸入成型為泡狀，在被冷卻定型的同時，藥品自動充填到泡狀容器中。當運行到熱封輥處，被鋁箔覆蓋、封合，隨后脫模。此類型包裝機能夠用一臺機器實現(xiàn)流水線的快速生產(chǎn)，可以有效的提高生產(chǎn)效率

19、，同時降低了工人的勞動強度、生產(chǎn)成本，是包裝行業(yè)優(yōu)質(zhì)的機器設備?？蓮V泛應用于醫(yī)藥行業(yè)。連續(xù)立式熱成型充填封口機的技術條件按照中華人民共和國機械行業(yè)標準對作者設計的熱成型充填封口包裝機進行技術條件的測定3：1、包裝機應能根據(jù)用戶要求，在一定范圍內(nèi)對包裝板塊尺寸、包裝物件排列方式作適當調(diào)整。2、包裝機氣控系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)不得有滲漏現(xiàn)象。3、包裝機正常運轉(zhuǎn)時，各運動部位和機構的動作轉(zhuǎn)換應靈活可靠,無卡滯現(xiàn)象。4、包裝機的沖裁頻率可調(diào),其值不小于表2-1的規(guī)定。表2-1包裝機沖裁頻率基本參數(shù)型式輥筒式輥板式平板式?jīng)_裁頻率（次/min）254020第二章連續(xù)立式熱成型一充填一封口包裝機總體設計

20、5、包裝機應有打批號裝置。6、包裝機正常工作時無異常聲，其工作噪聲不大于85dB(A)。7、包裝成品外觀質(zhì)量應符合表2-2的要求。表2-2成品外觀質(zhì)量項目要求泡罩光潔、完整、挺括封合平整、無皺紋、網(wǎng)紋清晰、無壓穿現(xiàn)象批號字跡清晰折裂線痕跡清晰、可折斷性好沖切切口無毛刺8、電氣系統(tǒng)安全可靠,操作時應靈敏準確。9、包裝機的電路系統(tǒng)應有連續(xù)可靠的接地電路，并應符合GB/T5226.11996中20.2的有關規(guī)定。10、包裝機的動力電路導線與保護電路之間施加500Vd.c實測得的絕緣電阻不得小于1MQ。11、包裝機應能承受50Hz的正弦波交流電壓1000V至少1s時間的耐壓試驗,無擊穿或閃爍現(xiàn)象。12

21、、包裝機上應有清晰醒目的操縱、潤滑、安全或警告等多種標志,安全標志應符合GB2894和GB16179的規(guī)定。13、包裝機應裝有安全防護裝置并應符合JB72331994中第4章規(guī)定。14、包裝機與被包裝物及包裝材料相接觸的表面應采用不銹、無毒及化學性能穩(wěn)定的材料制造。15、包裝機潤滑系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)不得污染被包裝物。16、包裝機可用度(A)值不小于85%。17、包裝機從開始使用起到第一次大修，累計工作時間不少于8000h。18、涂漆表面應完整、光亮、色調(diào)均勻,不允許有斑點、皺紋、起泡、脫落和明顯劃傷等缺陷。19、外露不銹鋼零件表面應平整、光潔。20、其它外露零件表面應作防銹處理。連續(xù)立式熱成型充填

22、封口機的總體設計2.4.1連續(xù)立式熱成型充填封口機工藝流程本研究的熱成型充填封口包裝機應用于藥片的包裝，此熱成型包裝工藝流程為：PVC材經(jīng)加熱輥加熱，隨即導向吸泡熱合復合模具輥，PVC硬片被加熱至塑性變形溫度，完成吸泡成型。之后，已成型吸泡的PVC帶狀片經(jīng)導輥、給料充填機構充填藥物，PVC片帶的泡眼嚙合入復合模具輥體泡窩內(nèi)，并在復合模具輥上的一點與涂有無毒膠鋁箔帶匯合，在熱合網(wǎng)紋壓輥溫度和壓力作用下，在復合模具上方圓弧一區(qū)段完成熱合工序。隨后，經(jīng)過打印，由沖裁裝置沖裁，成品輸出，廢料由廢料卷輥卷取，完成整個包裝過程，如圖2-1所示。圖2-1熱成型充填封口包裝機流程圖連續(xù)立式熱成型充填封口機的輸

23、送裝置連續(xù)立式熱成型充填封口機是一種多功能包裝機，各個包裝工序分別在不同的工位上進行。包裝機上設置若干個薄膜輸送機構，其作用是輸送薄膜使其通過上述各工位，完成泡罩包裝工藝。國產(chǎn)各種類型泡罩包裝機采用的輸送機構有槽輪機構、凸輪-搖桿機構、凸輪分度機構、棘輪機構等，可根據(jù)輸送位置的準確度、加速度曲線和包裝材料的適應性進行選擇。針對本機的適應性，作者將使用偏心軸完成間歇運動的控制，連續(xù)運動則由齒輪、鏈輪等傳動機構聯(lián)合控制。連續(xù)立式熱成型充填封口機的成型形式成型是整個包裝過程的重要程序，成型泡罩方法可分為以下四種：吸塑成型（負壓成型）利用抽真空將加熱軟化的薄膜吸入成型模的泡罩窩內(nèi)成一定幾何形狀，從而完

24、成泡罩成型。吹塑成型（正壓成型）利用壓縮空氣將加熱軟化的薄膜吹入成型模的泡罩窩內(nèi)，形成需要的幾何形狀的泡罩。沖頭輔助吹塑成型借助沖頭將加熱軟化的薄膜壓入模腔內(nèi)，當沖頭完全壓入時，通過壓縮空氣，使薄膜緊貼模腔內(nèi)壁，完成成型加工工藝。凸凹模冷沖壓成型當采用包裝材料剛性較大時，熱成型方法顯然不能適用，而是采用凹凸模冷沖壓方法，即凸凹模合攏，對膜片進行成型加工。針對此次藥品泡罩包裝尺寸較小、結構簡單的特點，作者擬采用吸塑成型。2.4.4常用的泡罩包裝基材目前我國制藥廠多數(shù)采用PVC硬片作為泡罩包裝基材，它的優(yōu)點是具有一定的加工成型性能，熱封性及透明度、機械強度好，但防水蒸汽透過性差。由于藥品對包裝材料

25、的要求較高，尤其是對潮氣濕氣敏感，塑料硬片需要更高的阻隔水蒸氣的性能，所以要選擇塑料復合材料如PVC/PVDC、PVC/PE、PVC/PVD/PE等復合塑料基材。泡罩包裝的另一種材料是密封在塑料硬片上的蓋材，成為“PTP”藥用鋁箔，它是以硬質(zhì)工業(yè)用鋁箔為基材，具有無毒、耐腐蝕、不滲透、衛(wèi)生、阻潮阻熱等特性，所以它可很容易滅菌，并能阻光，可保護藥品免受光線的破壞?？紤]到適應性和成本因素，本機將采用PVC硬片和鋁箔進行包裝程序。2.4.5連續(xù)立式熱成型充填封口機的加熱裝置加熱裝置的作用是將PVC薄膜加熱軟化至可塑狀態(tài),使得其在成型模輥上通過真空系統(tǒng)吸出泡罩。輥式泡罩包裝機的加熱形式一般有兩種，即輻

26、射加熱和接觸加熱（即內(nèi)加熱和外加熱）。外加熱多采用石英玻璃加熱管作為加熱元件，數(shù)值加熱管組成一個與成型模輥同心的弧形加熱面，通電后產(chǎn)生遠紅外線，對PVC進行烘烤加熱。內(nèi)加熱是將管狀加熱元件均勻置于加熱輥體內(nèi)，輥體與成型模輥接觸且與成型模輥同步轉(zhuǎn)動，通電后輥體變熱，對PVC直接接觸加熱?，F(xiàn)在市面上的泡罩包裝機普遍采用了吸泡熱合復合模具輥結構，都因采用弧形板外加熱形式，使得模具輥直徑較大，在200-250mm范圍內(nèi)，不能在減小?；诒菊n題連續(xù)立式熱成型充填封口機的設計，主旨在于減小機械設備占地面積，增加便捷性的考慮，作者采用加熱輥內(nèi)部加熱，不占據(jù)吸泡熱合復合模具輥圓周區(qū)段，取消了外加熱弧形板，因而

27、進一步縮小了復合模具輥的直徑，直徑可減至98-160mm。本連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機采用了一種常見的內(nèi)加熱裝置，由不銹鋼制造的加熱輥體，通過傳動軸、軸承和軸承座安裝于機體上，并通過傳動齒輪有吸泡熱合復合模具輥輸入動力，使加熱輥體與吸泡熱合復合模具輥同步運動。在加熱輥體內(nèi)裝有6支電加熱管和6支控溫熱電偶，其導線通過傳動軸左端內(nèi)部孔道引至集流環(huán)，經(jīng)碳刷與機器電路相連。PVC片圍繞加熱輥體外周圍與輥體同步運動，并吸收熱量加溫。溫度可有熱電偶及溫度調(diào)節(jié)儀來控制和調(diào)節(jié)。具體結構參見圖2-2。圖2-2加熱輥部裝圖2.4.6連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機的成型裝置本連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機的吸泡熱合復

28、合模具輥采用了一種在常見裝置上稍作改進和優(yōu)化的機構設計，如圖2-3所示。吸泡熱合復合模具輥通過軸、軸承和軸承座安裝于機體上，在軸上還安裝有傳動鏈輪和齒輪。吸泡熱合復合模具輥體上銑有多排與包裝藥品形狀、規(guī)格相適應的泡眼窩槽，每個窩槽有一至三個小孔與輥體內(nèi)對應的真空氣道相通，由真空泵來的真空管路通向用彈簧導柱、彈簧及固定在軸承座上的閥板、閥板與軸承座一起相對機器靜止不動，并通過彈簧的壓力，經(jīng)摩擦盤與吸泡熱合復合模具輥體相貼，輥體運動時，當某一路真空孔道與靜止閥板的真空氣孔相通時，貼合在輥體上已被加熱至塑性變形溫度的PVC硬片，由于泡眼窩槽的真空負壓作用，被吸泡成型出泡眼，已吸泡的PVC片，經(jīng)給料充

29、填機構填充藥品，在復合模具輥圓周的上半部，其泡眼重新進入模具窩槽內(nèi)，并與涂有無毒膠鋁箔匯合，在熱合網(wǎng)紋壓輥溫度和壓力作用下完成熱合密封壓網(wǎng)紋。輥體內(nèi)部需冷卻水循環(huán)，循環(huán)水閥體通過卡板和支架安裝在機體上，并通過軸承、密封環(huán)等與運動的傳動軸相連，冷卻水進水、回水管道通過傳動軸內(nèi)孔道與閥體相通，冷卻水循環(huán)保證了PVC片吸泡成型后可較好的保持固定形狀。CU圖2-3成型裝置部裝圖2.4.7連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機的熱封合裝置熱封合裝置是將單面涂膠的鋁箔與已填入被包裝物的泡罩膜帶牢固地粘合在一起，將被包裝物密封在泡罩內(nèi)。熱封合裝置由封合輥、拉膜輥、支架、支承軸等組成。不銹鋼制造的圓周表面有網(wǎng)紋的熱合網(wǎng)

30、紋輥體，通過軸、內(nèi)外側(cè)滑動座安裝于固定在機體的支架上，內(nèi)外側(cè)滑動座可在支架導向槽內(nèi)滑動，通過壓簧將網(wǎng)紋壓輥體向吸泡熱合復合模具輥，氣壓力大小靠調(diào)整螺釘調(diào)節(jié)，熱合網(wǎng)紋輥體離合靠離合桿扳動長支臂帶動短支臂將離合傳向內(nèi)外側(cè)滑動座，可使熱合網(wǎng)紋壓輥體上抬或下落。熱合網(wǎng)紋壓輥體內(nèi)裝有6支電加熱管及控溫熱電偶，其導線通過傳動軸內(nèi)部孔道與集流環(huán)和碳刷相連，并與機器電路相連，通過電加熱管使輥體加熱，并通過熱電偶測溫和控制加熱溫度。與傳統(tǒng)的氣動熱合網(wǎng)紋輥相比，由于采用了手動離合、彈簧加壓熱合網(wǎng)紋輥及離合機構，取消了氣動機構，避免了購置壓縮空氣系統(tǒng)的必要，因而更加適合小型藥廠的情況。同時減小了機器的總體尺寸，降低

31、了制造成本和售價。雖然取消氣動機構降低了機器的自動化水平，但從使用、調(diào)整、維修簡便的角度，又適應了小型藥廠的計數(shù)和維修狀況。具體結構參見圖2-4。2.4.8連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機的沖裁裝置沖裁是包裝機工作中最后一道工序。它是把封合、打印好的成型膜片按預定的數(shù)量和排列形式?jīng)_切成板塊的裝置。從傳動上來看，主要有兩種形式：一種是凹模固定，凸模運動；另一種是凸模固定，凹模運動。對于本機來說，采用前者。目前國內(nèi)制藥廠使用的鋁塑泡罩包裝機的沖裁裝置大部分是由箱體、傳動機構、偏心軸、連桿、沖裁凸模、沖裁凹模、座板及導柱、導套構成。其存在的問題是：整個沖裁裝置笨重，由于沖裁箱體是通過螺栓、螺釘把合在固定

32、板上，因此，更換模具和沖裁時，需要拆卸或安裝整個沖裁裝置，費時費力。本機的沖裁裝置是在原有基礎上，結合近期發(fā)明的新型快速拆卸式?jīng)_裁裝置，在立式機身上進行改進，從而提供一種結構輕巧、可快速拆裝且更換方便的沖裁裝置。改進是這樣實現(xiàn)的：它有兩個沖裁固定板，在沖裁固定板上設有軸承座，在軸承座上通過軸承安裝有偏心軸，其特殊之處在于偏心軸的另一端通過軸承插接有沖裁推拉座，在沖裁固定板內(nèi)壁下部設有滑槽，在滑槽內(nèi)裝有凸模安裝板，其上安裝有沖裁凸模集沖裁退料板。在凸模安裝板上設有導套，沖裁導柱由導套引出且沖裁導柱下部安裝有沖裁凹模。由于沖裁推拉座與沖裁凹模相連接，而沖裁凸模插裝在沖裁固定板上，工作室沖裁凹模運動

33、，沖裁凸模相對靜止。因此，整個沖裁裝置結構輕巧，既省時又省力。具體結構參見圖2-5。圖2-5沖裁裝置部裝圖連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機的主要技術參數(shù)連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機的主要技術指標為：最大成型面積90X36m包材芯徑（）70-76mm最大成型深度7mm耗水量1.8升/分最高沖裁速度30次/min生產(chǎn)效率60板/min總功率3.0KW電壓380V/50Hz最大包材寬度90mm整體重量600Kg包材最大外徑PVC280mmPTP160mm12.外形尺寸（長X寬X高）2340X800X1600mm連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機的保護與維修為延長機器的使用壽命，保證包裝產(chǎn)品質(zhì)量，應定期對機器進

34、行必要的維護和保養(yǎng)。維修和保養(yǎng)的內(nèi)容主要包括清理、潤滑、調(diào)整、檢查和修理4。1、清理對機器在使用中產(chǎn)生的一些灰塵和余屑應及時進行清理，否則會干擾機器的正常工作。清理的重點應是輥子、熱封和成型部件，因為這些部件最容易粘接熔化的塑料膜和灰塵。如果輥子上沾有熔化的薄膜或其它污垢，就會影響輥子的正常運轉(zhuǎn)，甚至會使包裝材料粘附在輥子上無法前進；如果熱封和成型部件粘上熔化的薄膜，會降低成型和熱封效率及包裝封合質(zhì)量，因此應經(jīng)常對這些部件進行清理。2、潤滑良好的潤滑對機器的正常運轉(zhuǎn)是非常重要的。應嚴格按照機器的潤滑表或使用說明書的要求，使用規(guī)定的潤滑劑定期進行潤滑。經(jīng)常摩擦的部位，應每天滴1-2滴潤滑油；鏈輪

35、和鏈條應保持有一層油膜；軸承應定期補充油脂。潤滑油池要保持一定的油面高度，并按規(guī)定定期更換潤滑油。有些機器備有自動加油裝置，對這些裝置要經(jīng)常進行檢查，以避免由于噴咀堵塞、油管損壞或其它原因?qū)е碌倪\動機構卡死現(xiàn)象。3、調(diào)整機器調(diào)整正確與否，與機器的正常運轉(zhuǎn)和包裝質(zhì)量的保證有很大關系。機器大修后，投產(chǎn)前，應進行全面仔細地調(diào)整。熱成型溫度、加熱時間，將直接影響成型容器的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，在保證成型質(zhì)量的前提下，應盡量縮短加熱時間，以提高生產(chǎn)效率。一般在實際操作時，先根據(jù)塑料膜的種類和厚度仔細進行調(diào)整試驗，將塑料片在確定的加熱條件下能成型具有較銳棱角的正方形容器而沒有可見的缺陷出現(xiàn)時所需的加熱時間為最短

36、的加熱時間。蓋封時的加熱溫度、封合時間和施加壓力對容器的封口質(zhì)量有很大影響，同樣也要調(diào)整適當。各執(zhí)行部件的動作必須協(xié)調(diào)同步，才能保證機器平穩(wěn)高效運轉(zhuǎn)。4、檢修在機器運轉(zhuǎn)期間，要經(jīng)常進行檢查，以便及時發(fā)現(xiàn)故障并隨時排除。如機器有不正常的噪音和撞擊聲，應及時停機檢查；發(fā)現(xiàn)螺釘松動、鏈條松弛，應及時緊固和張緊；冷卻系統(tǒng)工作不正?；蛴新┧F(xiàn)象，應及時維修。特別是在清理和潤滑時，可以認真檢查機器各運動部件的磨損情況，并及時更換磨損件。第三章連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機典型零件的設計與校核 第三章連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機典型零件的設計與校核3.1電機的選擇結果設計計算內(nèi)容1、選擇電動機類型按已知工作效

37、率和要求，考慮同類型包裝機械的選用情況作者選用Y系列三相異步Y2-100L-2-4-GHF(W)齒輪減速電動機。2、選擇電動機的容量工乍機所需功率按如下公式Pw=船wKW計算，式中，根據(jù)生產(chǎn)實踐估計F=700N，v=30X90X0.001=2.7m/s,工作機的效率耳=0.94,代入上w式得：Pw=2.01KW電動機的輸出功按下式計算：式中，耳為電動機至工作機軸的傳動裝置總效率由耳=耳耳耳2耳，由機械設計課程設計手冊表bgrc2.1-1，取鏈傳動效率耳二0.95，滾動軸承效率耳二0.995,8b級精度齒輪傳動效率耳=0.97，聯(lián)軸器效率耳=0.98，則gc耳二0.95x0.97x0.9952x

38、0.98二0.9P2.01故，p=十=2.33KWd耳0.9因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率Pd只需略大于Pd即可，所edd以選電動機的額定功率Pd為3.0KW。ed3、確定電動機的轉(zhuǎn)速根據(jù)本機選用的麥奇電機微型齒輪減速電機相關參數(shù)，減速比為40，工作機軸轉(zhuǎn)速為：14103525/n=35.25r/mmW403.1.2傳動裝置的總傳動比Pd=2.33KWPed=3.0KWNw=35.25r/min傳動裝置的總傳動比：n1=m-n35.256=5.875結果z1=25z2=52Pc=1.68KWP=15.875mm3.2一級鏈傳動裝置的設計設計計算內(nèi)容P二Fv二700 x2.7x0.001二1.890

39、KW1、選擇鏈輪齒數(shù)z1、z2一級鏈傳動的傳動比為2.098，根據(jù)機械設計表5-18推薦，選擇Z=25，按照訂得出z2=52。2、求計算功率PccP二KKPcAZ由機械設計一工作情況系數(shù)，查得KA=1,由機械設計齒數(shù)系數(shù)，查得Kz=0.887zP=1X0.887X1.890=1.68kwc3、確定鏈節(jié)距由設計功率及機械設計滾子鏈額定功率曲線，查詢得到鏈號，進而直接得出對應的鏈條節(jié)距。選擇鏈號12A，鏈條節(jié)距P=19.055mm。4、初定中心距由最小中心距計算公式a二0.2z(i+l)p二15.49p0min1推薦a=(3050)p,a二30p005、確定鏈條參數(shù)鏈長節(jié)數(shù)：2az+zX=0+12

40、+0p2p=98.81實際鏈長節(jié)數(shù)：X經(jīng)過圓整，X=990鏈條長度：L二X二1.891000X=99L=1.89znpznp鏈速：v=11=22=0.28m/s60 x100060 x1000根據(jù)公式得出理論中心距z+za=570mmc=Xt2a=570.39mm2取a=0.004a,實際中心距a=a-Aa=570mm,有效圓周力F=6071.43N作用于軸上的拉力FQ=7285.72N6、確定潤滑方式根據(jù)鏈速和鏈號,查圖,確定采用油谷潤滑。7、鏈輪設計鏈輪材料：因是較重要的傳動,鏈輪材料選40鋼,熱處理后硬度4050HRC。鏈輪尺寸及齒形：d=152mmd=164mm分度圓直徑：d二p/si

41、n(18O/z)二152.0mm齒頂圓直徑：d=164mma齒根圓直徑：d=140mmf鏈輪工作圖略。拉膜輥機構中典型齒輪的設計與校核=140mm設計計算內(nèi)容1、選擇齒輪材料和熱處理、精度等級、齒輪齒數(shù)考慮到具體應用環(huán)境和生產(chǎn)效率等因素，要求結構緊湊，使用壽命較長，齒面嚙合類型選擇為硬齒面，大小齒輪材料用40MnB，表面淬火，齒面硬度4550HRC,8級精度。齒輪1布置形式為非對稱布置（軸鋼性較大）；齒輪2布置形式為懸臂布置。結果選小齒輪齒數(shù)z二25,z二45。傳動比i=1.792、按齒根彎曲疲勞強度設計確定式中各項數(shù)值：K=1.5，故初選K=2AtT=9.55x106P=9.55x106土1

42、Nmm=1.42x106Nmm16.8由公式：1.88-3.2r1+Izz12二1.77由公式：0.75Y=0.25+=0.7Ea查表選取，二0.7。dz1=25z2=45i=1.7912由圖查得：Y=2.25，F(xiàn)a1Y=1.65，Y=2.78，Sa1Fa2Y=1.75，由Sa1表查得：Y=0.85，N1YN2=0.88，取S=1.25。Fmin按齒面硬度均值衡量，在ML線上查得：a=aFlim1=450MPa，F(xiàn)lim2aYFlimlN1=306MPaSFminaYFlim2N2=316MPaSFmina=306MPaF1a=316MF2將相關系數(shù)帶入設計公式，求得齒輪模數(shù)：=3.34mm查

43、表得到系數(shù)K：mtm二mm=4mm=3.48mmKt由表選取第一系列模數(shù)m=4mm。齒輪主要幾何尺寸:d=180mm1d=100mm2B=70mm1B=75mm23、校核齒面接觸疲勞強度2KTu土1Ia=ZZZiWaHEHbd2UH11由表查得：Z=189.800；Z=2.5；Ze=0.881；EH第三章連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機典型零件的設計與校核第三章連續(xù)立式熱成型充填封口包裝機典型零件的設計與校核 0 按不允許出現(xiàn)點蝕，查得：Z=0.88，Z=0.91；N1N2并查表得出b=1060MPa,b=1060MPa；Hlim1Hlim2取S=1,則可以求出：Hminb=HlimlN1=932

44、MPaH1SHminH2bZ=Hlim2_N2SHmin=964MPa根據(jù)接觸強度校核公式：ri2KTu土1b=ZZZ1wbHEHbd2uHb=809MPaH再求得：b=809MPaS,該軸D截面是安全的。3.5拉膜輥齒輪聯(lián)接鍵的選擇與校驗結果圓頭普通平鍵bXhXl=10X8X46設計計算內(nèi)容1、選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸根據(jù)使用要求和工作條件，選擇圓頭普通平鍵（A型）。根據(jù)d=34mm從機械設計課程設計手冊中在鍵的標準型號中查得鍵的橫截面尺寸為：寬度b=10mm,高度h=8mm。由齒輪寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長L=56mm（比齒輪寬度小些）。2、校核鍵聯(lián)接的強度鍵、軸和齒輪的材料都是鋼，查機

45、械設計手冊得許用擠壓應力二100120MPa，取其平均值b=p110MPa。鍵的工作長度l=L-b=56-10=46mm,鍵和齒輪鍵槽的接觸高度k=0.5h=4mm。由公式可得：2Tx1032x200 x103b=Pkld4x56x34=52.52MPa9.6mmm由結構確定。D4二D-（1015）mm=90-（1015）mm=8075mm取D4=75mm第四章軸的加工工藝分析 第四章軸的加工工藝分析軸是整個機器中最基礎的零件，選擇合理的加工工藝對增強軸的性能以及延長使用壽命都有很大的好處。一、定位基準的選擇1、精基準的選擇根據(jù)基準重合的原則，選擇軸線作為定位基準。依次加工出符合精度要求的階梯

46、軸。2、粗基準的選擇根據(jù)粗基準的選擇原則，選擇毛坯的外圓作為基準，用于加工軸的端面。二、加工方法的選擇外圓加工主要采用車削的方法，對精度要求較高的軸，可以在粗車精車后再磨削等。三、加工階段的劃分1、粗加工；2、半精加工；3、精加工；四、加工工藝路線用三爪卡盤夾住毛坯，用切斷刀切出長585X58mm的毛坯料。機床型號：CA6140車床刀具：切斷刀車毛坯料端面，車后毛坯的長度為580mm,鉆中心定位孔。機床型號：CA6140車床刀具：端面車刀中心鉆中心孔定位，粗車階梯軸上的外圓。機床型號：CA6140車床刀具：外圓車刀半精車階梯軸上的各級外圓。機床型號：CA6140車床刀具：外圓車刀精車42、46

47、、48、50的外圓，并對軸兩端倒角1X45。機床型號：CA6140車床刀具：外圓車刀銑削40和Q42、46上的鍵槽，如圖4-1所示。機床型號：X6132臥式萬能銑床刀具：鍵槽銑刀其它軸的加工工藝分析與此略同，在這不再一一列舉介紹。第五章全文總結5.1研究存在的問題本論文的研究工作涉及到機電控制、藥用泡罩包裝材料等方面的知識，因本作者所學專業(yè)知識局限等原因，沒有深入地對該機器的機電控制系統(tǒng)方面進行研究分析，所以機電部分的設計調(diào)研還不夠全面。后期的方案校核以及論證，因設計條件、時間等多方面原因，也沒有進行試驗性的加工、生產(chǎn)、校核、驗證、應用等。本文與預設想的結果略有不同，現(xiàn)提出幾點建議以供其他研究人員參考：1、設備的無菌系統(tǒng)本文的研究工作沒有具體分析機器本身對藥廠生產(chǎn)環(huán)境的適應性，在無菌生產(chǎn)環(huán)