工业生产中常用的成型器有翻领成型器、象鼻成型器、三角成型器和U型成型器等。它们的共同特点是利用成型器外表面形状的变化而将平张薄 膜折成对折或近似对折的形状。在立式与卧式包装机中，常用的袋成型器有象鼻式、三角板式、缺口导板式、U形板式及翻领式五种。其中，三角板式 成型器的形状最简单；而翻领成型器的形状最复杂 且最具理论基础［1"2］,其设计与制造亦相当麻烦。 与翻领成型器相比较，象鼻成型器形状更加简洁， 制造工艺更加可行，在充填物料的方便性上象鼻成 型器与翻领成型器则异曲同工。所以相对于翻领成 型器而言象鼻成型器具有更加广阔的应用前景。但是在实际运行过程中，薄膜在成型器上容易走偏，

1热压封头的改进设计

纵封装置放置在成型器的前方，在膜材长度方向上形成封口，其工作原理是送膜凸轮压下开关后 获得电信号，纵封辐在电滋铁作用力的牵动下向薄 膜合扰并压紧，与此同时，纵封辐提供一个牵引力 的作用，使薄膜下行，从而完成了纵封。所以纵封 辐的功能有施加压力、牵引薄膜下行和加热封边。

改进的方案为在纵封辐之前添加一个输送车昆, 目的是使纵封辐的牵引与热压功能分散开。若没有 输送辐，那么由于纵封辐的牵引与热封合两项功能 同时实现，造成工作职能上的混乱，牵引所引起的 皱褶必然引起封合的不严密性，输送辐的存在使得 即便出现输送部位出现皱褶，这种不良状况也可以 在纵封之前得到一定程度上的缓解，从而使纵封封 合不严密的情况大大改善。使得输送辐采用带有网 纹的金属辐，两根之间靠弹簧力保持着适当的压 力，可以使包装薄膜材料没有明显的松驰、打滑现 象。

1为复 合薄膜；2为输送辐；3为封合辗；4为封缝。两 个作相向纯滚动的输送辐将复合薄膜纸匀速平稳地 输送给两个作等速相向回转运动的两封合辍。当两 片塑料薄膜通过两封合辗热合接触面时被滚压互相 粘合而成一道密合的纵缝，完成纵向封合。

2象鼻成型器的受力分析

薄膜材料的成型过程：成型时，薄膜沿象鼻成 型器外表面翻折并沿外壁下降。薄膜强制通过成型 器后，其纵缝相互搭接或对接形成筒状。由纵封相 实现纵封，再由横封辐横封，最后側刀切断。由象 鼻成型器的曲面为可展曲面特性，即该曲面在展开 后为矩形平面。象鼻成型器的曲面可以沿各脊部曲 线将其曲面划分为：I (背平面)、n (肩曲面) 和皿(椭圆管曲面)⑶。成型器的曲面成形过程 可视为：背部曲面正视图为三角形，侧视图为有一 定斜度的直线；肩部曲线上部为三角形，在端口部 位是带有一定弧度的椭圆形曲线；椭圆管曲面位于 成型器下部，与供料口相接，实现薄膜的成型。

2.1象鼻成型器上各特征点坐标

现根据立式液体包装机的实际构造画出CAD 示意图，可以得到各特征点 坐标：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面的侧面投影直线(即。A AB)方程：

卩 W27 x =0o (1)

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

背部辐状射线方程为：,=mna+27。 (3)

其中：a为背部辐状射线与下端口所在平面的 夹角，75.31。海丁70.33。

2.2问题分析及优化方案的提出

功能上的特点必然是由结构上的特征决定 的⑷。从这一思想的角度出发，功能上的缺陷必 然是由结构上的不合理所致，故此研究其结构上有 不尽如人意的地方。其一，应力集中现象作为结构 上的突变和尖角等症结的表现，导致薄膜材料形状 皱褶的直接责任凸显出来；其二，薄膜皱褶与使薄 膜贴紧成型器外表面的力不足有关系⑸，所谓贴 紧力是纵封辐与供料辐的合力的分力，其大小也与 成型器自身的角度有关。本文在准备工作中就成型 器背部曲面的形状，分直板型、拼接板型和弧形展 开讨论，以找出皱褶现象在最大程度上得到缓解， 应力集中状况尽可能地消除，结构尽可能合理的设 计方案。

2. 3现有象鼻成型器的受力分析和理论计算

经计算得到得到薄膜的贴紧力F3:

F = 。

3 usin。+ tan {0 - a) [_ sin。一 zzcos^J + cos。。 应力集中体现在应力突变量：

B 点尖角处:Adj =

A 点尖角处：Act2 = ct3 ~ 0*2 = ~_ ，⑸

式中：孔为纵封辐所提供的牵引力。％为供料程 对薄膜的拉力BC与AB延长线夹角为a, AB与水 平方向夹角为0 (约束条件：0°

应力集中的存在性，另一方面也给出了影响应力 集中大小的因素，即。角的大小。这指明了改善应 力集中与提高薄膜贴紧力的一条行之有效的道路 ——改变。角，弧形板由于其较好的连接弧度，成 为线型的唯一选择。