一．毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）

1.课题的目的与意义

封口是将充填有包装物的容器进行封闭，一般有热封和冷封两种基本方式。封口系统由纵封装置、横封装置和切断装置组成。本课题主要研究颗粒包装机封口系统中的纵封机构、横封机构以及切断装置的详细设计，袋料为塑料膜，封口方式选择热封。

实际设计过程中，为改善封口的质量、简化机构的设计、减小机构的体积，一般会结合拉膜、加热、封合等多种机构，进行综合整体设计。

封口对于包装来说是一道不可缺少的工序，只有封口以后才能密封保存和便于运输销售。随着包装产业的高速发展，封口系统也应随之同步发展以适应高速发展的现代化工业。因此，对封口系统的详细研究设计就具有了一定的意义。

2.国内外相关研究情况

国外：

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，其封口技术也远远领先于其他国家。1861年德国建立了世界上第一个包装机械厂，并于1911年设计完成了全自动成形充填封口技术，将封口技术第一次进行了突破与创新。世界各国对包装机械的封口技术的发展都十分重视，封口系统也完成了从一开始的全手工封口发展到人机结合封口，再发展到机电一体化封口，最后到现在向机、电、气、光、生、磁为一体的高新技术的蜕变。生产高效率化、资源高利用化、产品节能化、高新技术实用化、科研成果商业化已成为世界各国包装机械封口系统发展的趋势，封口技术的发展同时引领包装机械向集成化、高效化、智能化等方向发展。

国内：

我国的封口技术的发展整体起步较晚，国内缺乏非常高端的科研技术人员，不会合理运用科学技术研究出智能化的封口系统，封口技术落后发达国家很大一截，虽然经过近些年的快速发展，总体水平已经得到了很大的提高，但是在高速发展的工业世界，还是被其他国家的先进技术甩在身后。在经过几年残酷的竞争后,尽管封口技术得到了迅速发展,但是在这几年竞争中,全行业自主发展的能力仍不足,赢利能力低,对于解决一些关键性的问题,也没有足够的资本和技术支持。国内的封口技术仍停留在国外已经淘汰的技术层面，这些对我国封口产业的发展是不利的,而且将长期制约着全行业的赢利能力和国际竞争能力,行业也会陷入低价竞争的恶性循环。目前，我国正在努力发展以达到世界先进水平。

二．本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施

1.主要内容和要求

主要内容：

(1) 纵封机构的详细设计；

纵封器是完成制袋成型后筒状薄膜纵向封接功能的重要部件，分为连续式和间歇式两大类，设计中不仅要考虑到封口方式，还应结合拉膜、加热、封合等多种机构进行综合整体设计，包括机构的尺寸、形式、封口压力和封口温度。

(2) 横封机构的详细设计；

横封器是将经纵封器纵向热封合后的包装材料，按照工艺要求的长度规格进行横向封合，横封器分为旋转式横封器和往复式横封器两种，根据需要和包装特点对其封合方式、尺寸结构、封口温度及压力进行分步设计。

(3) 切断机构的详细设计；

切断的方式有冷切和热切，要根据封口的方式、包装材料在制袋过程中运动形式和切口的形状等综合考虑来选择和设计。

(4) 对系统的论证和验算；

设计完成后，要对总体的结构、尺寸、经济性和使用性能进行系统的论证，对所有的数据计算等要进行多次验算，以得到正确结果。

要求：

(1) 包装速度：30—60袋/min；

(2) 薄膜直径不超过500mm；

(3) 薄膜宽度不超过400mm；

(4) 制袋尺寸(长X宽高)：(60—180)mmX(70—120)mmX(20—70)mm；

2.研究方法和方案

总方案共有2×2×4=16种。

旋转式横封器是由一对转速相等、转向相反的平行轴带动各自的封接刀座作相对旋转运动，刀座上安装有加热器，平行轴旋转一周即完成一次封接；

往复式横封器的横封头作相向运动，可横封厚度较大的物料，横封质量较好；

辊式纵封器的热封结构是作等速相向回转的一对辊筒，在热封期间，热量由滚筒内的电热丝通电后供给，常热式辐射加热，使热熔性塑料进入两辊筒的热合接触面，相互黏合而形成一道密合的纵缝，它对袋筒兼有施压、牵引及加热封边的作用；

板式纵封器呈板条状结构，大都用气缸作往复直线运动，当袋筒停歇时，纵封器可对其叠合的侧边压紧并进行脉冲式热封，使其形成一道密合的纵封，释放后由其他装置完成牵引；

电弧切是用电弧进行切割，激光切是用激光进行切割，回转刀和齿形刀都是利用金属刀具的锋利刀刃进行分割；

根据上述材料，拟定如下四种方案：

方案一：旋转式横封器，板式纵封器，电弧切；

方案二：往复式横封器，板式纵封器，回转刀；

方案三：旋转式横封器，辊式纵封器，回转刀；

方案四：旋转式横封器，辊式纵封器，齿形刀；

方案一中，由于本次设计是用的包装袋是塑料膜，若使用电弧切可能引起塑料膜表面被烧熔破坏；

方案二中，往复式横封器结构比较复杂，横封速度较慢，结构尺寸较大，而且还需要另外的牵引系统来完成袋膜的牵引工作，加大了工作量；

方案三中，辊式纵封器不仅具有封口功能，还可以作袋膜的牵引工作，旋转式横封器可连续工作，回转刀可以实现连续切割；

方案四中，齿形刀切割需要考虑齿形刀的连续工作问题，会增加传动链，加大工作量。

结论：根据以上四种方案的综合分析，方案三选为最优方案，将方案三定为执行方案。

3.重点和难点

重点：

1) 纵封器的工作原理及其结构的设计；

2) 横封器的工作原理及其结构的设计；

3) 纵封器与横封器的协调关系处理；

4) 切断装置的切断方式和结构设计；

难点：

1) 纵封器、横封器对薄膜的牵引；

1) 纵封器、横封器具体封口时的工作情况；

2) 封口系统与供料系统的协调处理。

4．前期已开展工作

1) 我查阅了相关资料，了解了课题的背景和发展状况;

2) 学习了常用包装机械设计的基础知识，并提出初步的原理方案;

3) 对传动系统方案进行优化比较，论证并选择最优方案。

三．完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）

1—2周：接受设计任务，查阅相关资料，了解课题的背景和发展状况；

3—4周：学习常用包装机械设计的基础知识、原理方案的提出；

5—6周：传动系统方案的优化比较，论证并选择最优方案；

7周：纵封装置的机械结构设计；

8周：横封装置的机械结构设计；

9周：切断装置的结构设计；

10周：对系统的论证和验算；

11—12周：绘制相关设计的零件图和装配图；

13—14周：撰写毕业论文；

15周：准备答辩。