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任务书学 院指导教师职 称学生姓名专业班级学 号设计题目糖果包装机结构设计设计内容目标和要求内容:(1) 包装对象是圆台形柱状巧克力糖果如图1-1所示。图1-1 巧克力形状(2) 包装材料采用厚度0.008mm的金色铝箔卷筒纸。(3)自动包装机生产率为70-130块/min,采用无极变速。(4)要求巧克力糖包装后外形美观,铝箔无明显损伤,撕裂,褶皱如图1-2。图1-2包装后外形(5)自动包装机要求机械结构简单,工作可靠,稳定,操作方便,安全,维修容易,造价低。要求:1. 阅读相关文献资料,了解其工作原理、结构特点和工作特性。2. 根据题目完成开题报告一份。3. 根据设计的要求确定总体方案,并绘制符合要求的总装配图和主要部件零件图,总图纸量应达到三张A0。4. 完成设计论文,论文必须符合写作规、概念清楚,思路清晰、层次分明、论据充分、数据可靠。5. 完成中英文翻译一份。6. 能够认真按照进度执行。指导教师签名:年 月 日系 部审 核此表由指导教师填写学院审核 学生开题报告课题名称糖果包装机结构设计 课题来源课题类型指导教师学生姓名学 号专业班级1. 选题研究的意义:现代工业生产中,所有产品都需要包装,已达到保护和美化产品、方便储存、运输、促进销售的目的。包装机械是实现包装自动化的根本保证、在现代包装工业生产中起着重要的作用。(1)可实现包装生产的专业化和自动化,大幅度提高生产效率,例如,易拉罐啤酒灌装机的最大生产力已达到108000瓶/h。(2)可降低生产劳动强度,改善劳动条件,保护环境,节约原材料,降低产品成本。(3)可保证包装产品的卫生和安全,提高产品包装质量,增强市场销售的竞争力。 例如 ,有些产品的卫生性和安全性要求很严格 ,如食品药品等采用机械化包装可避免操作者与食品、药品的直接接触,减少对食品 药品的污染同时由于机械化包装速度快,食品、药品在空气中停留时间短,也减少食品、药品被污染的机会,有利于食品和药品的卫生和安全 。(4) 延长产品保质期,方便产品流通。采用真空换气无菌等包装机可使产品的流通范围更加广泛 ,延长产品的保质期。(5)减少包装场地面积 ,节约基建投资。当产品采用手工包装时,包装工人多、工序不紧凑 ,包装作业占地面积大,基建投资多。采用机械包装,物品和包装材料的供给比较集中,各包装工序安排比较紧凑,可减少包装作业的占地面积,节约基建投资。2.国内外研究现状:1.2.1 包装机国外发展状况在国外一些发达国家 , 食品包装机械占包装机械的 比重在50%以上。根据VDMA(德国机械设备制造协会)统计,德国2007年食品包装机械工业营业额为105亿欧元,是德国机械制造业最重要的专业分支之一。同年,德国的食品包,产品出口中国的总值同比增长24%,达到2.37亿欧元。市场上的粮食、蔬菜、水果、食品、糖果、饮料、肉、禽、水产品以及各种熟食和方便食品均有方使适用、美观大入装。这些商品的包装都是通过食品包装机械完成的,食品包装机械的应用非常普遍。国外的食品包装机械企业在发展过程中,特别注意了以下几个重点问题:食品卫生。食品包装机械中,凡与食品直接接触的部位均由不锈钢制造,或材料表面无毒处理。原位清洗系统(CIP)在食品包装机及其成套设备上逐渐得到广泛应用,既保证设备的卫生要求,又提高生产效率。研制与食品工艺相适应的各种相关辅助设备。如饼干包装机的饼干整理机构、供送机构、裹包夹持机构等。选用合乎包装技术要求又经济的包装材料。液体软包装尤其是无菌软包装很快。借助塑料、铝箔、纸及多层复合材料制作的各种形式的袋、管、瓶、罐,广泛于充填果汁、牛奶、酱类、油脂、冰淇淋、洗涤剂和化妆品等物料的包装。这类容器美观、挺括、敲光、阻氧、防潮,便于储运,价格使宜,深受零售商和消费者欢迎。但对于一股用途的大型容器,为增强率固性和刚性,有的用硬质塑料来代替。(2)包装单机及包装生产线向高速化方向发展。通过系统优化设计,把技术的,性、可行性与经济性有机结合,提高包装机及包装生产线的生产速度,同时满足寿命、噪声和工作稳定性的要求。(3)发展适应多品种、小批量生产的通用包装技术及设备,以满足现代商品包装多样化的需求;同时发展和应用现代高新技术的现代化专用型包装机械,以紧跟当代高新技术的发展步伐。(4)包装生产线向柔性自动化和智能化发展。在包装生产线中引入微机控制、智能机器人等先进技术,用于物料的供送控制、产品的质量检测、故障诊断和管理等,使包装生产线向柔性自动化和“无人化”自动包装过渡,提高包装机和包装生产线的生产效率,降低生产成本,保证包装产品质量。(5)包装机械企业向专业化和大型化发展,形成若干垄断性生产基地,以低廉的投入换取高额的利润,实现产业的快速发展。1.2.2 包装机国内发展现状1,我国包装机械工业概况,19491979年,我国包装机械工业发展相当缓慢,并没有形成自己的包装机械.体系。我国最早生产的包装机为1956年上海烟草机械厂生产的卷烟小包装机。20世纪60年代,我国生产了果酒、啤酒灌装机; 70年代末逐渐开发了真空包装机、捆扎机、立式制袋-充填-封口机、糖果包装机、封罐机等。20世纪80年,随着国民经济的迅速发展,人民生活水平明显提高,对产品的包求越来越高,迫切要求包装作业实现机械化、自动化,这大大促进了我国包装机械工:发展。据中国包装联合会统计,我国的包装工业总产值在2014年已达1.5万亿元,成为国民经济的重要组成部分。其中,我国包装机械制造业在2014年完成产值1802亿元,同比增长15.95%。国际上,我国包装总产值也仅次于美国和日本,成为名副其实的“包装制造大国”。为促进包装机械工业更快地协调发展,我国先后成立了一些管理机构和行业组织。1980年12月,成立了中国包装技术协会; 1981年4月,成立了中国包装技术协会包装机械委员会; 1989年成立中国食品和包装机械工业协会。目前,我国从事包装机械生产的企业约有3600多家,具有一定规模的企业近400家。所生产的包装机械产品40大类、2700多种,有一批产品既能满足国内市场需要、又能参与国际市场竞争。为提高我国包装机械工业的技术水平,全国有一批科研院所从事包装机械的研发工作,同时,国内有70所高等院校先后建立了包装工程本科专业,为促进我国包装机械工.业的发展,早日赶上世界先进水平提供有力的技术和人才保证。我国包装工业虽然发展很快,成就很大,但与发达国家相比,无论在产品品种、技术水平还是产品质量方面都有较大差距。我们必须采取强有力的措施,进一步加快包装机械行业的发展。2,我国包装机械工业的发展趋势我国包装机械工业发展历史短,总体技术水平和生产能力较低。近年来,在国内巨大包装市场的促进以及国外先进技术的影响下,我国包装机械技术水平发展速度很快,局部技术水平有了明显提高。目前的主要发展趋势是:(1)引进、消化、吸收国外先进技术,建立一批包装机械骨干企业。这是缩短我国包装机械技术水平与世界先进水平差距的有效途径,以满足大型包装生产线以及高精度、高自动化程度的单机或机组生产的需要,加快包装机械国产化的速度。(2)多数企业要重点发展中、小型包装机械。我国大多数企业技术水平不高,生产能力较低,生产以单机为主的中、小型包装机械比较适宜,然后在此基础上不断提高制造精度、自动化程度和配套能力(3)大量引入和发展高新技术。采用诸如微电子技术、信息处理技术、传感技术、激光技术等的新技术,采用新的机械结构和新型包装材料,综合运用可靠性设计、优化设计,和计算机辅助设计等手段,研制组合式、模块式等先进结构,使包装机械产品的技术先进、使用可靠,其性能指标、工艺水平、“三化” (多功能化、高速化、自动化)水平高,向机电结合、主辅机结合、成套联线方向发展。(4)以满足重点商品的包装为出发点,发展包装机械新品种。目前,我国重点发展食品、医药、化工、日用品以及易碎、易腐烂变质等商品的包装技术和包装机械。重点开发的包装机械设备及其研究方向为1.灌装设备。着重发展自动连续作业的多工位灌装设备,以解决食用油、化妆品等具有一定黏度的物料的包装,解决气溶胶等物料的喷雾包装。2.贴标设备。重点开发研制适于多种瓶形的压敏胶标签贴标机、卷带标签贴标机,提高贴标质量和贴标速度。3.袋成型-充填-封口机。大力开发适用于物料状态不同、重量不同的系列包装设备;开发各种配套辅助设备,如物品整理分送装置等,以扩大主机功能,使之向多功能化、高速化、自动化方向发展。重点解决奶粉、洗衣粉、饼干、糕点、糖果、速冻食品等的高速连续包装问题。4.真空、换气包装设备。重点开发适用于容量较大的连续或半连续式真空袋包装设备;开发能按比例充填不同气体的高级换气包装设备。5. 无菌包装设备。重点研究流体、半流体食品的无菌包装设备1.2.3 包装机存在的主要问题虽然我国的糖果包装机械发展较快,但由于历史原因和我国的一些特殊国情,我国食品包装机械起步较晚,技术水平从整体上看要比先进国家的枝术水平整体落后好几年。糖果包装机在产品的开发、性能、质量、可靠性等方面有着明显不足。从质量上看:我国糖果包装机械的生产技术和生产手段较落后,大部分还是采用陈旧的通用设备加工,产品的规格、型号不全,质量还有待于进一步提高。糖果类包装机械品种少,配套数量少,缺少高精度和大型化产品,远不能满足市场需求。自行研发的糖果包装机性能较低,稳定性和可靠性差、外观造型不美观、表面处理粗糙,许多元器件质量差,寿命短、可靠性低,影响了整体的质量。从产品开发看:我国糖果包装机械主要还是仿制、测绘,稍加国产化改进,谈不上真正意义的开发研究。目前,国内厂家对糖果包装机的研发投入较少,产品开发缺少创新,难上水平,新产品开发不但数量少,而且开发周期长。在企业管理上,往往重生产加工,轻研究开发,创新不够,不能紧跟市场需求及时更新产品。我国糖果包装机械行业缺乏知识产权意识,这也是其他行业的通病,往往刚设计出来的产品很快就被仿制出来了,短时间内有上千家企业同时投放市场,到最后甚至根本找不到谁是该设备产品的开发者。许多企业忙于现有产品扩大市场,忙于仿制和抄袭他人的产品,根本不去考虑产品如何升级换代,如何实现技术创新。从糖果包装机自动化程度看:国外使用的糖果包装机械自动化程度高,单产比我国大。这不是我国的制造水平达不到,而是需求上的问题。其原因:一是我国劳动力多、成本低;二是我国制造企业总体规模不大,而产能大的机型一次性投入大,会给企业带来很大的负担。 目前我国糖果类食品包装机械出口额还不足总产值的5%,进口额却与总产值大抵相当,与发达国家相去深远。1.3 本课题所做的主要工作 本文研制的糖果包装机,以圆台形柱状巧克力糖果为对象,研发的主要内容包括:供纸机构,剪纸、顶糖、抄纸、拨糖机构,送糖盘和钳糖机械手间歇回转机构。1.包装工艺方案:2.机械手及进出糖机构设计课题类型:(1)A工程实践型;B理论研究型;C科研装置研制型;D计算机软件型;E综合应用型(2)X真实课题;Y模拟课题;(1)、(2)均要填,如AY、BX等实施方案:1.阅读相关中英文文献资料,了解其工作原理、结构特点和工作特性。2.根据题目完成开题报告一份。3.根据设计的要求确定总体方案,并绘制符合要求的总装配图和主要部件零件图。4.完成设计论文,论文必须符合写作规、概念清楚,思路清晰、层次分明、论据充分、数据可靠。5.完成中英文翻译一份。6.认真按照进度执行。进度安排:第一周至第三周 :查阅不少于10篇的相关资料,其中英文文献不少于两篇,完成开题报告;第四周 :完成不少于8000英文印刷符,且与选题相关的文献翻译工作;第五周至第六周 :完成主要传动机构设计;第七周至第九周 :完成一份10000字以上的设计计算说明书,设计计算说明书中涉及参考文献不少于15篇,其中外文文献不少于2篇。第十周至第十三周:完成装配图及零件图的绘制。第十四周 :完成最后收尾工作,做好答辩准备。 参考文献:【1】孙智慧,晏祖根.包装机械概论(第三版).北京:印刷工业出版社.2011【2】卢立新,包装机械概论.中国轻工出版社.2010【3】高德,包装机械设计.化学工业出版社.2005【4】尹章伟,毛中彦.包装机械.化学工业出版社.2006【5】孙智慧,高德.包装机械.中国轻工业出版社.2017【6】唐增宝,常建娥。机械设计课程设计.华中科技大学出版社.2011【7】王为,汪建晓.机械设计. 华中科技大学出版社.2006【8】张万奎,神会存.机电传动控制. 华中科技大学出版社.2013【9】濮良贵,纪名刚.机械设计.高等教育出版社.2001【10】沈鸿,周建南,汪道远.机械工程手册.机械工程出版社.1982指导教师意见指导教师签名: 年 月 日
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