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目 次
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1 绪论 ............................................................. 1 2 半自动平压模切机工作原理 ......................................... 2 3 模切机构方案设计及选择 ........................................... 3 3.1 实现下模往复移动机构设计思路和选择方案 ......................... 3 3.2 传动机构原始数据及设计要求 ..................................... 4 4 传动机构的主要运动参数计算 ....................................... 5 4.1 总传动比计算 ................................................... 5 4.2 摆杆滑块机构传动数据计算 ....................................... 5 4.3 急回角θ计算 ................................................... 7 5 滑块E点的速度和加速度计算 ....................................... 8 5.1 位置1分析 ..................................................... 8 5.1.1 绘制机构速度位置图 .......................................... 9 5.1.2 确定C点和E点的速度 ........................................ 9 5.1.3 绘制机构加速度位置图 ....................................... 10 5.1.4 确定C点和E点的加速度 ..................................... 10 5.2 位置2分析 ................................................... 11 5.2.1 绘制机构速度位置图 ......................................... 12 5.2.2 确定C点和E点的速度 ....................................... 13 5.2.3 绘制机构加速度位置图 ....................................... 14 5.2.4 确定C点和E点的加速度 ..................................... 14 5.3 位置3分析 ................................................... 15 5.3.1 绘制机构速度位置图 ......................................... 17 5.3.2 确定C点和E点的速度 ....................................... 17 5.3.3 绘制机构加速度位置图 ....................................... 18 5.3.4 确定C点和E点的加速度 ..................................... 18 6 模切机构进行运动仿真 ............................................ 20 6.1 ADAMS软件概述 ................................................. 20 6.2模切机构的ADAMS建模 ........................................... 20 6.3 位置1时ADMAS建模 ........................................... 22 6.3.1 ADMAS建模图形输出 .......................................... 22 6.3.2 E点位置ADMAS输出数据图表 .................................. 22 6.4 位置2时的ADMAS建模 ......................................... 24
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6.4.1 ADMAS建模图形输出 .......................................... 24 6.4.2 E点位置ADMAS输出数据图表 .................................. 24 6.5 位置3时ADMAS建模 ........................................... 26 6.5.1 ADMAS建模图形输出 .......................................... 26 6.5.2 E点位置ADMAS输出数据图表 .................................. 26 结论 .............................................................. 28 致谢 .............................................................. 29 参考文献 .......................................................... 30
1 绪论
随着经济的发展和人们生活水平的提高商品的包装愈显重要我国包装工业的迅速发展使得市场急需大量高性能的自动化包装机械以满足日益增长的社会需求我国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许多行业提供了必要的技术设备以完成产品的包装工艺过程同时包装产品因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而获得较强的生命力带来了巨大的社会效益和经济效益据统计纸包装容器的应用最为广泛占总消耗品的. 其中折叠纸盒由于它具有易回收无污染等特点因而受到各国环保部门的重视具有很大的应用价值模切机作为一种模压折叠纸盒工艺的专用包装机械逐步地显现出其巨大的市场价值。
美国日本德国意大利是世界上包装机械四大强国，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世界之首 日本的包装机械以中小型单机为主具有体积小精密度高易安装操作方便自动化程度高等优点德国的包装机械在计量制造技术性能等方面居领先地位特别是啤酒饮料灌装设备具有高速成套自动化程度高可靠性好等特点享誉全球一些大公司生产的包装机械集机-电-仪及微机控制于一体采用光电感应以光标控制并配有防静电装置 意大利是仅次于德国的第二大包装机械出口国意大利的包装机械多用于食品工业具有性能优良外观考究价格便宜的特点出口比例占80%左右美国是其最大的出口市场。
在众多印后设备品中，我国模切机产品的技术和产业化已经达到较高的水平。模切机的品种基本满足国内印刷包装业的生产需求。国内已经可以制造包括全自动平压平模切机在内的商标模切机、不干胶商标模切机、圆压圆模切机、圆压平模切机、平压模切压痕机（老虎嘴模切机）等产品。近年来，已经可以制造联动线上的模切单元，
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如：柔性版印刷机、凹版印刷机、不干胶印刷机、瓦楞纸印刷开槽机等设备的模切单元。目前，我国模切机的种类有商标模切机、圆压平模切机、平压模切压痕机、不干胶商标模切机、数控商标模切机、圆压圆模切机、半自动平压模切机、全自动平压平模切机等。其中，平压模切机是包装印刷工业中的重要加工设备，主要用于纸盒、纸箱或商标等印刷品的模切、压痕和冷压凹凸。
2 半自动平压模切机工作原理
半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备。它可对各种规格的纸板、厚度在4mm以下的瓦楞纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸。经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿着压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸的商标。
其工艺动作示意图如图2.1所示：
图2.1平压模切机工艺动作示意图
1—双列链传动 2—主动链轮 3—走纸横快 4—工作台面 5—固定上模 6—可动下模 7—执行构件 8—纸板
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压制工艺主要分为两部分，一为将纸走到位，二是对纸板进行冲压。走纸过程采用双链轮传动，链轮上有五个走纸横块。在运动过程中，主动链轮由间歇机构带动，使双链轮做同步的间歇运动。每次停歇时，链上的的一个走纸横块恰好走到主动轮下方的位置，工作台下的控制夹紧机构使横块上的夹紧机构张开，人将纸送入到夹紧机构中，夹紧片夹紧，机构继续运动，将纸板送入到具有固定上模和可动下模的冲压模切机构中，机构再次停歇，这时，在工作台下面的主动传动构件和下模一起向上运动，实现纸板的压痕，切线。压切完成之后，机构再次运动，实现运动循环。
3 模切机构方案设计及选择
根据半自动平压模机构的工作原理，把机器完成加工要求的动作分解为若干种基本运动。对本题进行机械运动方案设计是可考虑以下几种机构方案：
3.1 实现下模往复移动机构设计思路和选择方案
由于执行机构需要具有急回和增力特性，可以选择曲柄滑块机构和摇杆滑块链接机构，也可以选择曲柄摇杆和摇杆滑块链接的六杆机构和曲柄摇杆，或者摇杆滑块链接机构，分别如图3.1、3.2、3.3所示。
图3.1 曲柄滑块机构
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图3.2曲柄摇杆机构
图3.3摇杆滑块机构
由于图3.2中两轴连接点所受冲力过大会失效所以放弃，而图3.1中机构有同样的问题，当冲力过大时，对曲柄摇杆机构所施加的力会引起机构失效。所以选择图3.3所示机构。该机构由曲柄摇杆和摇杆滑块串联而成，主要优点是滑块5承受很大载荷时，连杆2却受力很小，曲柄1所需的趋向力矩小，因而该机构常被称为增力机构，具有节省动力的优点。
半自动平压模切机机构设计及其运动仿真祥解
