工業生產中常用的成型器有翻領成型器、象鼻成型器、三角成型器和U型成型器等。它們的共同特點是利用成型器外表麵形狀的變化而將平張薄 膜折成對折或近似對折的形狀。在立式與臥式包裝機中，常用的袋成型器有象鼻式、三角板式、缺口導板式、U形板式及翻領式五種。其中，三角板式 成型器的形狀最簡單；而翻領成型器的形狀最複雜 且最具理論基礎［1"2］,其設計與製造亦相當麻煩。 與翻領成型器相比較，象鼻成型器形狀更加簡潔， 製造工藝更加可行，在充填物料的方便性上象鼻成 型器與翻領成型器則異曲同工。所以相對於翻領成 型器而言象鼻成型器具有更加廣闊的應用前景。但是在實際運行過程中，薄膜在成型器上容易走偏，

1熱壓封頭的改進設計

縱封裝置放置在成型器的前方，在膜材長度方向上形成封口，其工作原理是送膜凸輪壓下開關後 獲得電信號，縱封輻在電滋鐵作用力的牽動下向薄 膜合擾並壓緊，與此同時，縱封輻提供一個牽引力 的作用，使薄膜下行，從而完成了縱封。所以縱封 輻的功能有施加壓力、牽引薄膜下行和加熱封邊。

改進的方案為在縱封輻之前添加一個輸送車昆, 目的是使縱封輻的牽引與熱壓功能分散開。若沒有 輸送輻，那麽由於縱封輻的牽引與熱封合兩項功能 同時實現，造成工作職能上的混亂，牽引所引起的 皺褶必然引起封合的不嚴密性，輸送輻的存在使得 即便出現輸送部位出現皺褶，這種不良狀況也可以 在縱封之前得到一定程度上的緩解，從而使縱封封 合不嚴密的情況大大改善。使得輸送輻采用帶有網 紋的金屬輻，兩根之間靠彈簧力保持著適當的壓 力，可以使包裝薄膜材料沒有明顯的鬆馳、打滑現 象。

1為複 合薄膜；2為輸送輻；3為封合輾；4為封縫。兩 個作相向純滾動的輸送輻將複合薄膜紙勻速平穩地 輸送給兩個作等速相向回轉運動的兩封合輟。當兩 片塑料薄膜通過兩封合輾熱合接觸麵時被滾壓互相 粘合而成一道密合的縱縫，完成縱向封合。

2象鼻成型器的受力分析

薄膜材料的成型過程：成型時，薄膜沿象鼻成 型器外表麵翻折並沿外壁下降。薄膜強製通過成型 器後，其縱縫相互搭接或對接形成筒狀。由縱封相 實現縱封，再由橫封輻橫封，最後側刀切斷。由象 鼻成型器的曲麵為可展曲麵特性，即該曲麵在展開 後為矩形平麵。象鼻成型器的曲麵可以沿各脊部曲 線將其曲麵劃分為：I (背平麵)、n (肩曲麵) 和皿(橢圓管曲麵)⑶。成型器的曲麵成形過程 可視為：背部曲麵正視圖為三角形，側視圖為有一 定斜度的直線；肩部曲線上部為三角形，在端口部 位是帶有一定弧度的橢圓形曲線；橢圓管曲麵位於 成型器下部，與供料口相接，實現薄膜的成型。

2.1象鼻成型器上各特征點坐標

現根據立式液體包裝機的實際構造畫出CAD 示意圖，可以得到各特征點 坐標：A (0, 27)、B (83, 382)、C (98, 482)、 D ( -9.7, 482)、E ( - 9. 7, 629)由此可以得 到象鼻成型器的背部曲麵的側麵投影直線(即。A AB)方程：

卩 W27 x =0o (1)

[y =4.28%+27 x>0o (2)

背部輻狀射線方程為：,=mna+27。 (3)

其中：a為背部輻狀射線與下端口所在平麵的 夾角，75.31。海丁70.33。

2.2問題分析及優化方案的提出

功能上的特點必然是由結構上的特征決定 的⑷。從這一思想的角度出發，功能上的缺陷必 然是由結構上的不合理所致，故此研究其結構上有 不盡如人意的地方。其一，應力集中現象作為結構 上的突變和尖角等症結的表現，導致薄膜材料形狀 皺褶的直接責任凸顯出來；其二，薄膜皺褶與使薄 膜貼緊成型器外表麵的力不足有關係⑸，所謂貼 緊力是縱封輻與供料輻的合力的分力，其大小也與 成型器自身的角度有關。本文在準備工作中就成型 器背部曲麵的形狀，分直板型、拚接板型和弧形展 開討論，以找出皺褶現象在最大程度上得到緩解， 應力集中狀況盡可能地消除，結構盡可能合理的設 計方案。

2. 3現有象鼻成型器的受力分析和理論計算

經計算得到得到薄膜的貼緊力F3:

F = 。

3 usin。+ tan {0 - a) [_ sin。一 zzcos^J + cos。。 應力集中體現在應力突變量：

B 點尖角處:Adj =

A 點尖角處：Act2 = ct3 ~ 0*2 = ~_ ，⑸

式中：孔為縱封輻所提供的牽引力。％為供料程 對薄膜的拉力BC與AB延長線夾角為a, AB與水 平方向夾角為0 (約束條件：0°

應力集中的存在性，另一方麵也給出了影響應力 集中大小的因素，即。角的大小。這指明了改善應 力集中與提高薄膜貼緊力的一條行之有效的道路 ——改變。角，弧形板由於其較好的連接弧度，成 為線型的唯一選擇。