蜂窝纸板包边机的开发及其制品性能研究

发布时间：2017-07-14 02:16

  本文关键词：蜂窝纸板包边机的开发及其制品性能研究

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【摘要】：蜂窝纸板是一种新型夹层结构的环保节能材料,因其具有质轻、价廉、强度高、可回收等优良特性而深受市场欢迎,是以纸代木的重要材料。随着市场需求的逐步增大,其传统手工后道处理工艺已经不适应蜂窝纸板的发展。蜂窝纸板加工成为包装箱等产品,需要经过包括打孔、切角、包边及刷胶等在内的后处理工序,简称为后道工序。其中包边处理工序目前多以手工为主,制品质量差,且效率低下。在国内,除包边处理技术外,其他的后道处理工艺已基本实现自动化,而包边处理自动化技术仍然处于探索阶段。本课题结合实际生产工艺,研究开发一种新型蜂窝纸板包边机,并对其制品的侧面力学性能进行研究。其主要工作如下:首先,根据市场上普遍的蜂窝纸板规格,提出一种新型可行的蜂窝纸板包边工艺,针对此种包边工艺进行蜂窝纸板包边设备的机械结构建模,虚拟实现了包边工序的机械化和自动化。其次,为使得所虚拟设计的蜂窝纸板包边设备可以正常使用,其中涉及到一些关键工序的设计,针对此关键工序进行ADAMS运动学仿真及工作稳定性验证,仿真结果表明:关键工序的设计参数可以满足预期的设计目标,而且性能稳定;之后采用薄板的大挠度理论研究了利用此新型包边工艺生产出来的蜂窝纸板侧面受集中载荷时的特性,通过一定的假设条件,推导出了其正交异性、大挠度卡门方程组,随后采用伽辽金法数值分析方法对此卡门方程组进行求解。最后,采用静态压缩试验,研究比较了两种包边工艺不同厚度蜂窝纸板的测压受集中载荷的性能,分析了戳穿所需的载荷及缓冲吸能能力特性随蜂窝纸板厚度变化的规律,之后将实验结果与理论模型进行对比分析,实验结果与理论模型相差不大,且具有相同的规律,证明理论模型具有可参考价值。本文的研究方法与成果对蜂窝纸板在运输包装应用中具有良好的参考价值和指导作用。
【关键词】：蜂窝纸板 包边工艺 机械结构建模 运动学仿真 缓冲吸能
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB486
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 蜂窝材料9-13
• 1.1.1 蜂窝材料的发展9-10
• 1.1.2 蜂窝纸板结构、性能特点10
• 1.1.3 蜂窝纸板结构和制作工艺10-12
• 1.1.4 蜂窝纸板的应用领域12-13
• 1.2 蜂窝纸板后道处理13
• 1.3 蜂窝纸板力学性能的研究状况13-15
• 1.4 本文主要工作15-16
• 第二章 蜂窝纸板自动包边机机械结构的设计16-32
• 2.1 蜂窝纸板包边工艺介绍16-17
• 2.2 自动包边机设计的主要依据参数17
• 2.3 技术要求17
• 2.4 自动包边工艺分析17-19
• 2.5 芯纸压溃工序关键部件的设计19-25
• 2.6 面纸整形压痕工序设计25-28
• 2.6.1 面纸整形压痕工序方案设计26-27
• 2.6.2 执行部件的具体尺寸设计27-28
• 2.7 折边工序的设计28-31
• 结论31-32
• 第三章 蜂窝纸板包边机关键工序机构的仿真分析32-51
• 3.1 ADAMS软件介绍32-33
• 3.2 ADAMS软件基本模块33-35
• 3.3 ADAMS软件仿真分析基本步骤35-36
• 3.4 多体系统动力学研究概述36-37
• 3.5 ADAMS坐标系的选择37
• 3.6 ADAMS自由度的确定37-38
• 3.7 ADAMS运动学分析38-40
• 3.8 ADAMS动力学分析40-43
• 3.9 压溃机构的动力学仿真43-49
• 3.9.1 几何模型的建立43-44
• 3.9.2 物理模型的建立44-45
• 3.9.3 仿真结果输出与分析45-49
• 3.10 压溃机构的力学性能验证分析49-50
• 结论50-51
• 第四章 蜂窝纸板侧面受集中载荷理论研究51-58
• 4.1 基本假设51
• 4.2 蜂窝侧面包边纸受力分析51-52
• 4.3 大挠度、正交异性板的卡门方程组52-55
• 4.4 卡门方程组求解55-57
• 结论57-58
• 第五章 新型蜂窝纸板包边工艺制品性能试验研究58-72
• 5.1 试验说明58-61
• 5.2 实验方法61
• 5.3 试验结果61-66
• 5.4 试验结果分析66-68
• 5.5 能量吸收68-70
• 5.6 理论模型的实验验证70-71
• 本章结论71-72
• 第六章 结论72-73
• 6.1 结论72
• 6.2 创新点72
• 6.3 展望72-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间主要研究成果及参与科研项目76-77
• 致谢77

【参考文献】

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本文编号：539291