包装机模块化参数化设计方法研究

论文摘要

全自动塑杯灌装封口机是一个生产塑料杯装饮料的设备,它可自动完成落杯、灌装、打印、封口、裁切、放膜、收膜、计数等工序。产品的模块化设计通过对不同模块的组合实现了以有限的资源生产出更可能多的产品品种。本文基于CAD/CAE技术,研究了全自动塑杯灌装封口机的模块化设计、参数化及其结构分析计算技术。本论文研究的主要内容如下:1.在模块化设计的理论基础上,通过产品结构和功能分析对全自动塑杯灌装封口机进行模块划分和再次组合。2.将模块化设计与参数化设计技术相结合,在SolidWorks中利用方程式驱动对全自动塑杯灌装封口机各模块及整机进行参数化建模。3.利用SolidWorks中的COSMOS有限元分析插件,对全自动塑杯灌装封口机机体模块、灌装装置模块进行有限元分析,针对有限元分析的结果,提出相应的改进措施。在本论文中将模块化设计与参数化技术及有限元分析计算技术相接合,这种接合方法不仅能有效地提高全自动塑杯灌装封口机的标准化,通用化程度,缩短其设计周期,降低其测试成本,而且还有利于实现多品种生产,能以相对较低的成本,快速满足市场多变的需要。为企业快速响应用户需求、有效减轻设计工作量,缩短产品开发周期及降低测试成本提供了有效的解决方案。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 我国包装机械发展综述
• 1.1.1 我国包装机械产品与发达国家的差距
• 1.1.2 改进措施
• 1.2 模块化设计概述及相关研究现状
• 1.2.1 模块化设计的基本概念和特点
• 1.2.2 模块化设计的国内外研究现状及发展趋势
• 1.3 参数化设计概述
• 1.3.1 参数化定义
• 1.3.2 参数化CAD 技术的主要特点
• 1.3.3 参数化 CAD 与模块化结合的意义
• 1.4 有限元分析概述
• 1.4.1 有限元分析的概念
• 1.4.2 COSMOS 简介
• 1.4.3 有限元分析作用
• 1.4.4 有限元分析的应用场合
• 1.5 开发工具简介
• 1.6 本课题研究的意义、目的、关键技术
• 1.6.1 本课题研究的意义
• 1.6.2 本课题研究的目的
• 1.6.3 本课题研究的关键技术
• 1.7 本论文的主要内容
• 第二章 全自动塑杯灌装封口机功能分析与模块划分
• 2.1 模块化设计的方法、步骤及关键技术
• 2.1.1 已有产品的模块化设计方法
• 2.1.2 模块化设计的步骤
• 2.1.3 模块化设计的关键技术
• 2.2 全自动塑杯灌装封口机模块划分
• 2.2.1 市场调查
• 2.2.2 产品介绍、结构及功能分析
• 2.2.3 全自动塑杯灌装封口机模块划分
• 2.2.4 建立全自动塑杯灌装封口机模块库
• 2.3 全自动塑杯灌装封口机模块的组合
• 2.4 本章小结
• 第三章 全自动塑杯灌装封口机整机与模块的参数化建模
• 3.1 SolidWorks 中参数化设计简介
• 3.1.1 SolidWorks 中参数化设计的方法
• 3.1.2 方程式驱动实现参数化建模的流程
• 3.2 全自动塑杯灌装封口机方程式驱动参数化建模
• 3.2.1 单个零件方程式驱动参数化建模
• 3.2.2 单个模块方程式驱动参数化建模
• 3.2.3 整机方程式驱动参数化建模
• 3.3 本章小结
• 第四章 全自动塑杯灌装封口机模块有限元分析
• 4.1 COSMOSWorks 中有限元分析的步骤及流程图
• 4.1.1 有限元分析的步骤
• 4.1.2 有限元分析的流程图
• 4.2 全自动塑杯灌装封口机机体及灌装装置模块有限元分析
• 4.2.1 左侧机体模块有限元分析及其改进措施
• 4.2.2 右侧机体模块有限元分析与改进措施
• 4.2.3 灌装装置模块有限元分析与改进措施
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要成果
• 5.2 不足与展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢
• 附录