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本文在国家十二五科技支撑重点项目木塑复合材料制造关键技术研究与示范(2012BAD32B04)--蔬菜基复合材料及其生产成型技术及装备研究的支持下,完成了蔬菜复合纸面膜成型机的设计与制造蔬菜复合纸因其废料可回收再利用资源可再生和方便降解等诸多优点,被公认为当今最具备发展空间的绿色环保材料将蔬菜复合纸以面膜的形式应用于美容行业中,可以减少更多化工材料的使用,更好的促进人类健康和环境美好经市场调研,发现现有的面膜加工设备无法实现蔬菜复合纸面膜的自动生产,这也体现了蔬菜复合纸面膜成型机研发的必要性作为相关研究领域的前沿课题,必将填补我国蔬菜复合纸面膜成型设备的空缺本文在对国内外类似产品调研的基础上对蔬菜复合纸面膜的生产工艺进行了细分,采用系统化设计理论把整体功能分解为蔬菜复合纸给料蔬菜复合纸传送蔬菜复合纸加湿面膜成型排废面膜纸排列输出具有耦合关系的功能元,将功能元的载体组合并利用模糊综合评价法确定了蔬菜复合纸面膜成型机系统设计方案在此基础上设计了整机的结构形式,并对整机及各部分的结构和工作原理做了进一步说明然后借助有限元分析平台ANSYS Workbench对蔬菜复合纸面膜成型机的核心部件滚切装置的关键结构进行有限元分析,以验证其工作的稳定性与可靠性通过滚切压力调节的主要承压结构上盖板的拓扑优化和优化前后应力与应变的分析对比,结果表明优化后上盖板在强度和刚度上都有所改善通过滚切装置主动轴的静力分析,验证了其刚度与强度可以满足工作需求通过滚切装置机架的模态分析,了解了前六阶固有频率和振型对机架振动产生的影响最后从蔬菜复合纸面膜成型机的运转功能出发,提出了控制系统的主要任务及要求,并结合PLC的控制系统的设计原则,按照蔬菜复合纸面膜成型机中PLC控制系统的设计步骤,完成了蔬菜复合纸面膜成型机的控制系统设计整个课题在进行整机结构和控制系统的理论设计和分析后,现已完成了蔬菜复合纸面膜成型机的制造与调试该设备按照设计任务要求正常运行验证了本文对机械系统和电气控制系统设计的正确性