机械工程学院届毕业设计方案指导手册.docVIP

第六章 工程设计类毕业设计说明书实例 蜂窝纸芯成形设备设计 [摘要] 蜂窝纸芯材料是一种新型材料，它是以纸、布或金属箔经过粘合、成形等工艺加工而成，其刚度高，重量轻，隔热保温性能好，经过特殊的工艺还可防火、防水，是建筑、交通、装饰行业最理想的材料。 本设备是在国内一些现有设备的基础上改进而成的，在设计中还借鉴了一些美国的专利。其工艺原理是在一张纸的一面涂上胶液，产生一组连续的等间距且相互平行的胶痕，和另外一张纸压合，然后在另一张纸的外面涂上同样的胶痕，再进行卷曲、压合、拉伸后成形。 本设备与以前的设备相比作了如下改进：两次涂胶由原来的上下两次变成水平的前后两次，易于工人操作；卷取框架加长，减少纸的浪费；涂胶部分的牵引重新设计，使涂胶质量更好；设计了新的供胶系统，结构更合理，操作更方便。 [关键词] （略） （英文摘要 略） （目录 略） 引言 蜂窝材料是一种以纸、金属等材料经过涂胶、压合、成形等工序加工而成的一种新型材料，常做成四边形的形状，用来做两块夹层之间的填充物。 目前广泛应用的蜂窝板，一般是以纸蜂窝或铝蜂窝等为芯，两边粘以纤维板或纸板等而成。纸可采用牛皮纸、再生纸、草浆纸，铝箔是用铝在压力下延伸而成。蜂窝纸的规格和胶液的选择是由其用途来决定的。这种材料不仅抗压强度高、抗冲击性能好，而且密度小，经特殊的工艺还具有隔音、隔热、防水、防火等性能，是一种理想的建筑材料。 蜂窝材料的使用，使得各种构筑物、建筑物和由它制成的各种产品的重量大大降低，而且又节省了许多贵重的材料，使得产品物美价廉，有重大的经济、社会效益，因而在许多行业都广泛应用。 其应用最广泛的行业是建筑业，最典型的应用对象是活动房屋。蜂窝材料使活动房屋轻巧灵便，更利于其“活动”。在普通的建筑物中也广泛地用它做成门、吊顶、地板、壁柜和非承重墙、活动墙壁等结构部件。如果有一天你发现了这种东西，不必大惊小怪，这就是蜂窝板做的。 如果你观察仔细的话，你可能早就留意到不少包装箱、搬运箱大多都采用多层木板或竹板制成。但是，由于其防潮、防火性能差，对于这方面要求高的包装，这种箱子往往不能胜任，而由蜂窝板制成的包装箱恰好能够满足。由此及彼，诸多运输机械中也有好多的木制品，其笨拙的外形，加之易燃易腐蚀，已经逐步由蜂窝板所代替。 由于结构轻巧、强度较高、外形美观，它又可用来生产高档家具。其良好的加工性能使得成批生产高档家具成为可能，而且由于加工量的减小和轻便的特点，使得工人的劳动强度大大降低。 另外，在卫星通讯方面蜂窝制品也占有一席之地。目前铝箔蜂窝产品已经用于卫星接收天线和微波通讯天线而取代了原来的笨重设备，甚至还用之建成了天文观测平台和诸多模拟设备。 随着经济的发展和人民生活水平的日益提高，蜂窝材料的应用越来越广泛。虽然是刚起步，但是其前景是相当可观的，用这种材料制成的各种物美价廉的消费品，越来越受到广大消费者的青睐，处于供不应求的状态。目前国内现有的技术设备远远满足不了市场需求，甚至有的设备还存在着严重的缺陷，达不到理想的生产状态。 鉴于这种情况，参考了一些国外的专利，在现有设备的基础上，本次毕业设计对一种现有设备进行了改进设计。蜂窝纸芯成形设备的关键设备是印胶机部分，蜂窝纸芯的使用性能主要由它来保证，因而它是整个设备的核心部分，这里所作的改进也主要是针对这一部分而言的。 由于实践经验的欠缺和知识的局限性，该设备的实际工作情况及可用性还有待于实践的检验。 1 总体方案设计 1．1 蜂窝纸芯的成形原理 成形原理如下图所示： 图1-1 蜂窝纸芯的形成原理 将若干层纸用相互交错的胶线粘合，然后沿横向拉伸，就形成了截面如上右图所示的蜂窝纸芯。 如果设计时确定蜂窝纸芯的蜂窝边长为a，则胶线宽度亦应为a，两条胶线之间的空隙b＝3a，这时得到的是正六边形的蜂窝；如果b3a，比如b＝10a，这时a相对较小，可近似地视其为点胶合，因此可得到正四边形的蜂窝。这里只讨论前一种情况。 1．2 蜂窝纸芯的工艺流程 一般来说，纸芯成形的基本工艺如下(针对本设计而言，并非通用)： 退纸—涂胶—粘合—成形。 1．3 工艺方案的确定 根据现有材料，蜂窝纸芯涂胶机的退纸、涂胶，成形各部分都有好多种不同的方案，现就针对各个部分不同的方案做如下比较： 1．3．1 退纸部分 纸卷数目：最原始的设备是采取单纸卷来退纸。这种方法的采用使得结构复杂而且比较庞大，生产效率低下。后来采用双纸卷来实现，虽然结构简单了，但是设备的占地面积比原先大得多。尽管如此，由于它大大地提高了生产率而逐步取代了单纸卷退纸方案。本设备采用双纸卷退纸。 1．3．2 涂胶型式 图1-2(图略)所示是纵向涂胶的方案。随着纸的运动和涂胶辊的旋转，在纸的上表面沿其运动方向涂上了一组相互平行的胶痕。利用这种方法获得的纸芯，涂胶均匀可靠，易于保证蜂