翻領(lǐng)成型器具有內(nèi)外曲面,薄膜與它相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),可強(qiáng)制薄膜按其內(nèi)外曲面形狀變成。使平張薄膜逐漸卷曲成圓筒狀,要求該成型器在拉膜時(shí)使薄膜不產(chǎn)生縱向與橫向拉伸變形,而且使薄膜與成型器之間的摩擦阻力盡量小,不跑偏、不卡塞,制出外形平整美觀,符合尺寸要求的袋。

以加料管截面形狀不同可分為圓形及方形截面料管的翻領(lǐng)成型器。這里介紹用解析作圖法作成型器領(lǐng)口交接曲線的方法,一但有了領(lǐng)口交接曲線,無(wú)疑對(duì)于成型器的設(shè)計(jì)制圖,薄板放樣,成品檢驗(yàn)將帶來(lái)許多有利之處。在本設(shè)計(jì)計(jì)算中假定:包裝材料走上成型器被卷曲前先在同一平面內(nèi),材料的張緊變形,包裝材料的厚度,成型器與加料管之間的間隙均可忽略不計(jì)；計(jì)算中暫不考慮枕式袋的搭接,對(duì)接封口縫的尺寸。

圓形料管翻領(lǐng)成型器
圖3.19是這種成型器的計(jì)算圖,以圓形料管的軸線oz為軸,取直角坐標(biāo)oxyz，則料管與xoy平面相交的截交線是以r為半徑的一個(gè)圓,圖中直線AB是包裝材料從最后一根導(dǎo)輥引出后與成型器的接觸線,ABC構(gòu)成平面等腰三角形,它與xoy平面的夾角為α,D是AB的中點(diǎn),故∠ACD=∠BDC=β,ACS與BCS構(gòu)成兩側(cè)的兩個(gè)對(duì)稱曲面,SCS為成型器領(lǐng)口交接曲線,S是該曲線的最低點(diǎn),位于x軸上,C為該曲線的最高點(diǎn),它在xoy平面上的投影是N點(diǎn),且在x軸上。
為推導(dǎo)計(jì)算上的需要,使AC延長(zhǎng)至T點(diǎn),DC延長(zhǎng)至T',作T'E平行于ox軸,TT'平行于oy軸,CE平行于oz軸,由此得∠CET'與∠CT'T均為直角,且三角形CT'T與三角形ABC在同一平面上,三角形CET'在xoz平面上,P是領(lǐng)口交接線上任意一點(diǎn),連PT,令PT=f,CT'=e,P點(diǎn)在xoy平面上的投影為Q點(diǎn),弧長(zhǎng)NQ=u,P點(diǎn)的高即為交接線的函數(shù),C點(diǎn)是的中點(diǎn),C處的高CD=h。

由此可見(jiàn),設(shè)計(jì)中若能首先確定料管半徑r,翻領(lǐng)三角形ABC的頂角之半β、翻領(lǐng)的后傾角α及成型器領(lǐng)口交接曲線的最大高度h,則e值可以求得,再利用式(3.12)算出與每一段弧長(zhǎng)U對(duì)應(yīng)的在交接曲線上各點(diǎn)的高度,便不難連出領(lǐng)口交接曲線。

參數(shù)r、β、α、h的確定必須滿足包裝工藝上的要求,分述如下。
1.圓形料管的半徑r
設(shè):a為折后的包裝空袋寬度,則2a=2πr,所以
b.翻領(lǐng)的后角α
與三角成型器安裝α角一樣,α角度大則薄膜通過(guò)成型器的成型阻力亦大,但結(jié)構(gòu)尺寸小,包裝機(jī)總體尺寸就緊湊,α角度小則相反,生產(chǎn)實(shí)踐中翻領(lǐng)成型器的后傾角α取用范圍較大,在0°~60°之間。
c.翻領(lǐng)三角形平面的形狀尺寸
由圖3.19中可見(jiàn),三角形ABC的形狀尺寸由三角形底邊AB和高CD或頂角∠ACB來(lái)決定,底邊AB=AD+DB=2a與袋子的尺寸有關(guān),DC是包裝材料在三角形平面上的長(zhǎng)度,三角形成型器設(shè)計(jì)中曾假定DC=b,這三角形平面從導(dǎo)輥到成型器最高點(diǎn)C開(kāi)始翻折成型之前用來(lái)引導(dǎo)及承載包裝材料的。b的長(zhǎng)短反映了引導(dǎo)面的大小,b太短起不了引導(dǎo)與承載薄膜的作用,造成薄膜在交接曲線附近成型阻力過(guò)大,易拉伸變形,b太長(zhǎng)又導(dǎo)致成型器結(jié)構(gòu)不緊湊,且不一定全能用來(lái)承載薄膜,反而因引導(dǎo)面的過(guò)大而增加了薄膜與成型器表面間摩擦面長(zhǎng)度,設(shè)計(jì)中建議取b=h。

則：

d.領(lǐng)口交接曲線的最大高度h
領(lǐng)口交接曲線是一條空間曲線,它的最低點(diǎn)到最高點(diǎn)之間在z軸方向的距離稱為最大高度h。對(duì)某一既定r、α和β參數(shù)的翻領(lǐng)成型器,它的領(lǐng)口交接線最大高度h與線段的長(zhǎng)度具有函數(shù)關(guān)系,參見(jiàn)式(3-14)當(dāng)e值由0→∞變化時(shí),h則由較大值逐步變小,起初h隨e的變化較大,隨后h隨e的增加變化越來(lái)越小,以至趨向一定值。h與e的關(guān)系如圖3.21所示。

由此可見(jiàn),圖3.21上線段e的長(zhǎng)短直接關(guān)系到交接線最大高度h的大小,當(dāng)e值取得較大時(shí),h較小,成型器較矮,但使包裝材料在成型時(shí)變形急劇,成型阻力較大,不利于制袋,當(dāng)值取得較小時(shí),h較大,成型阻力較小,但成型器較高,結(jié)構(gòu)不緊湊。加料管懸壁越長(zhǎng),受力情況惡化,這給制造及使用都帶來(lái)困難。

圖3.21 h-e關(guān)系曲線

為了不使成型器過(guò)大,h通常在h2計(jì)算值附近取整數(shù)。

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