立式包装机凭借其包装过程无开袋工序特性,极大地减小包装过程中的粉尘外泄,可用于片碱、氯化钙等特殊化工原料的全自动包装。然而,立式包装的薄膜在曲面成型过程中可能产生撕裂、褶皱等失效成为关键技术问题,翻领成型器的结构参数是导致上述失效的主要因素。本文针对翻领成型器的结构参数优化,通过推导力学模型与数值仿真计算开展研究,主要的内容与结论如下:描述了立式包装机的系统需求与原理方案,分析了翻领成型器的设计约束及外部接口,研究了翻领成型器的工作原理及关键技术,整理得到翻领成型器的核心需求并给出其量化标准。建立了翻领成型器的动力学模型,其模型建立的难点在于成型器的几何形状过于复杂。本文基于流线模型,将成型器完整表面分割简化为若干条空间曲面的集合,建立曲面单条流线的平衡状态动力学方程,整理得到单线模型,从而建立了翻领成型器力学模型,实现了结构参数到薄膜张力分布的映射。通过数值仿真完成了力学模型的求解,归纳总结得到薄膜张力分布的三种基本类型,完成了张力分布的可视化,分析了求解得到的张力曲线与张力分布三维图与薄膜失效形式、薄膜成型质量的关系,将力学模型求解结果与成型器的需求对应。分析了流线间的相互作用、加减速阶段的非稳态、模块外部环境因素对于薄膜张力的影响,完成了力学模型的优化。分析整理了各结构参数变化对于薄膜张力分布的影响趋势与敏感度,推导了裂口、褶皱等失效的边界条件与贴合度、摩擦力等优化目标函数的数学表达形式,建立了翻领成型器结构参数优化模型,并求出数值解,得到了翻领成型器的最优结构参数。设计了基于Recur Dyn的计算机软件仿真实验,分析了模型结果与仿真结果的异同,讨论了模型的缺陷并提出了模型进一步优化的方向。