半自动平压模切机设计(DOC)
课程设计(半自动平压模切机运动简图方案设计例题)
将设备划分为多个功能模块，方便维护和升级，提高设备的可维护性 和可扩展性。
特色功能描述
自动送料系统
配备自动送料装置，实现纸张的自动供给和定位，提高生产效率 和自动化程度。
在线检测系统
集成在线检测装置，实时监测模切质量和设备运行状态，确保产品 质量和生产安全。
故障自诊断功能
设备具有故障自诊断功能，能够及时发现并提示故障信息，方便快 速排除故障。
控制系统
采用PLC或单片机控制，实现 设备自动化运行。
工作原理及特点
工作原理
通过传动系统驱动模切装置运动，对待加工纸张进行模切和 压线处理。送纸机构将纸张送至指定位置后，模切装置下压 完成模切动作，然后返回原位等待下一次工作循环。
特点
半自动平压模切机具有结构紧凑、操作简便、生产效率高、 模切精度高等优点。同时，由于采用PLC或单片机控制，设 备具有较高的自动化程度，可大大减轻操作人员的劳动强度 。
竞争优势分析
高效率
高可靠性
通过高精度定位系统和智能化控制系统的 应用，提高了设备的运行速度和加工精度 ，从而提高了生产效率。
采用优质的材料和先进的制造工艺，确保 设备的稳定性和可靠性，减少故障率和维 修成本。
易操作性
可扩展性
通过触摸屏和PLC技术的应用，实现了设备 操作的简单化和人性化，降低了操作难度 和培训成本。
应用领域与市场需求
应用领域
半自动平压模切机广泛应用于印刷包装行业，如纸盒、纸箱、标签等产品的模切加工。同时，也可用于非印刷行 业如皮革、塑料等材料的模切处理。
市场需求
随着印刷包装行业的快速发展，市场对半自动平压模切机的需求不断增加。客户对设备性能、精度、稳定性等方 面提出更高要求，同时希望设备具有更高的自动化程度和更低的维护成本。因此，针对市场需求进行半自动平压 模切机的优化设计和研发具有重要意义。
半自动平压模切机的设计
半自动平压模切机的设计设计半自动平压模切机摘要平压模切机广泛应用于印刷和包装行业。
本文介绍了一种半自动平压模切机的设计。
该机器使用了PLC控制系统，实现了自动送料、自动压模切割和自动排废功能。
通过对机械结构、传动系统和控制系统的详细设计，确保了机器的稳定性和可靠性。
最后进行了样机试制并对其性能进行了测试，证明了设计的有效性。
关键词：平压模切机，PLC控制，自动化，性能测试1.引言2.设计原理首先，利用PLC控制系统实现机器的自动化控制。
通过编程，可以实现自动送料、自动压模切割和自动排废功能。
PLC控制系统可以实现快速、准确的控制，增加了机器的稳定性和可靠性。
其次，设计合理的机械结构，保证机器的稳定性和可靠性。
机械结构主要包括底盘、送料装置、压模装置和排废装置等部分。
底盘用于支撑整个机器，保证机器的稳定性。
送料装置可以实现快速、准确的送料，确保了生产效率。
压模装置负责压模和切割操作，需要满足压力均匀、压割尺寸准确的要求。
排废装置能够及时清除切割废料，保持模切区域的清洁。
最后，设计可靠的传动系统，保证机器的正常运转。
传动系统主要包括电机、减速器、齿轮传动和皮带传动等部分。
电机提供动力，驱动机器的运行。
减速器和齿轮传动能够实现动力的传递和转速的调节。
皮带传动可以实现机械部件之间的连接，确保运转的稳定性。
3.详细设计（1）机械结构设计底盘采用一体式设计，选用优质钢材制成。
底盘上设置送料装置、压模装置和排废装置等部件的安装座位。
送料装置采用滚轮送料方式，将待模切的材料送入模切区域。
在滚轮上设置一个光电开关，用于检测材料位置，保证送料的准确性。
压模装置包括上模锁定装置和压模台等部分。
上模锁定装置通过一个液压缸实现，确保模具的稳定性。
排废装置采用吸尘装置和废料收集箱的组合。
吸尘装置吸取切割废料，并送入废料收集箱中。
吸尘装置通过电机提供动力，确保废料的快速排出。
（2）传动系统设计电机通过减速器和齿轮传动连接到机械结构上。
半自动平压模切机机械原理设计
半自动平压模切机机械原理设计1. 引言半自动平压模切机是一种常用的机械设备，用于将纸板、塑料、皮革等材料模切成所需形状。
本文将介绍半自动平压模切机的机械原理设计。
2. 设计目标半自动平压模切机的设计目标是实现高精度的模切，并确保操作的安全性和便捷性。
具体要求如下：1.切割精度：±0.1mm；2.生产效率：每分钟100次以上；3.安全性：设有安全感应装置，确保操作人员的安全；4.操作便捷性：采用人机界面，方便操作。
3. 机械结构设计半自动平压模切机的机械结构主要包括以下部分：1.上模具：用于切割材料的模具，可以根据需要更换不同形状的模具；2.下模具：用于支撑材料的模具，固定在机器的底部；3.传动系统：包括电机、减速机和传动轴，用于驱动上模具进行切割；4.操作台：设有按键和显示屏，用于操作和监控机器；5.安全感应装置：通过传感器来检测操作人员的位置和动作，以确保安全。
4. 工作原理半自动平压模切机的工作原理如下：1.操作人员将材料放置在机器的工作台上，并根据需要调整材料的位置和方向；2.操作人员在操作台上选择所需的模具，并通过按键启动机器；3.电机带动传动系统，传动轴旋转，使上模具向下压力增加；4.上模具向下施加一定压力时，与下模具接触并切割材料；5.切割完成后，上模具自动回弹，操作人员取出切割好的材料；6.安全感应装置会在操作人员离开安全区域时自动停止机器运行，确保操作人员的安全。
5. 设计考虑在机械原理设计过程中，需要考虑以下因素：1.切割力度：根据材料的硬度和厚度，设计合适的切割力度；2.切割速度：根据生产需求，确定合适的切割速度，以提高生产效率；3.传动系统：选择适当的电机和减速机，保证稳定的传动效果；4.操作台设计：设计人性化的人机界面，方便操作和监控机器；5.安全性考虑：采用安全感应装置，并确保其可靠性，以保证操作人员的安全。
6. 结论半自动平压模切机机械原理设计是实现高精度模切和保障操作安全的关键。
半自动平压模切机设计说明书
半自动平压模切机设计说明书1. 引言半自动平压模切机是一种用于纸张、塑料薄膜等材料的模切加工的设备。
本设计说明书旨在介绍半自动平压模切机的设计原理、结构以及使用方法，以供相关人员参考和使用。
2. 设计原理半自动平压模切机的工作原理是利用模切刀具对材料进行切割，通过机械传动使模切刀具作往复运动，将材料切割为所需形状。
机械传动系统由电动驱动装置、减速机、传动齿轮和连杆机构等组成。
切割过程中，需要应用一定的压力对模切刀具施力，以确保切割质量。
为此，设计了机械增力系统，通过手动操作使切割压力达到设定值。
3. 结构设计3.1 主体结构半自动平压模切机的主体结构由底座、机架和工作台组成。
底座固定在地面上，起到承重和稳定的作用。
机架由钢材焊接而成，用于支撑和固定各个部件。
工作台用于放置和固定模切刀具和材料。
3.2 传动系统半自动平压模切机的传动系统采用电动驱动装置与减速机的组合，实现模切刀具的往复运动。
电动驱动装置通过电机驱动减速机输出动力，传动齿轮将旋转运动转换为直线运动，连杆机构将运动传递给模切刀具。
3.3 增力系统为了实现模切刀具的施力，设计了增力系统。
增力系统由手轮、丝杆、螺母和压力传感器等组成。
通过手动旋转手轮，使丝杆带动螺母移动，从而改变模切刀具的位置，施加所需的切割压力。
压力传感器用于监测切割压力，确保切割质量。
4. 使用方法半自动平压模切机的使用方法如下：1.将待切割的材料放置在工作台上，将模切刀具固定在刀架上。
2.打开电动驱动装置的电源，启动机械传动系统。
3.通过手动旋转手轮，调整增力系统，施加适当的切割压力。
4.按下开关，启动模切刀具的运动，开始切割材料。
5.切割完成后，关闭电动驱动装置的电源，停止机械传动系统。
6.将切割好的材料取出，并清理工作台和刀具。
5. 安全注意事项使用半自动平压模切机时，需要注意以下安全事项：•在操作之前，务必熟悉机器的结构和使用方法，并遵循操作规程。
•在使用过程中，应戴好安全手套，注意刀具的锋利性，以防切割伤害。
半自动平压模切机的设计
目录第一章概述 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题研究目的及意义 (1)第二章方案选型 (2)2.1 根据工艺动作要求拟定运动循环图 (2)2.2 送料模切机构选型 (3)2.3 机械运动方案的评定和选择 (6)2.4 电动机的选型 (11)第三章机械传动设计 (14)3.1传动比的分配 (14)3.2计算传动装置的运动参数和动力参数。
(14)3.3V带传动设计 (15)3.4减速器的齿轮设计 (16)3.5轴的设计 (20)3.6轴承的选择和校核计算 (24)3.7平面六杆滑块机构设计 (26)3.8凸轮机构的设计 (27)3.9链条及链轮的设计 (28)参考文献总结致谢半自动平压模切机摘要机械设计是工科高等学校机械类，机电类等专业必修的一门技术基础课，我们在学习基础知识的同时，也应更加注重对知识的整体运用和实践。
作者设计的半自动平压模切机是印刷包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备。
本文从拟定运动循环图出发，通过查找机械设计手册，比较不同方案，选择了最合适的传动系统和执行机构，并且对其工作原理，结构设计和几何参数进行了深刻的分析和探讨。
作者运用优秀的Auto cad将设计的装置形象，直观的描绘出来了。
该模切机具有结构简单，紧凑，效率高，易操作的特点。
关键词：机械设计半自动平压模切机Auto cadSemi automatic die-cutting machineAbstractMechanical design is an engineering college machinery, electrical and other specialized types of a compulsory basic course of technology, we study the basic knowledge at the same time, should also pay more attention to the knowledge of the overall application and practice. The author designed semi-automatic die-cutting machine is the printing and packaging industry press boxes, cartons and other paper products and special equipment. This paper proposed the motion cycle chart from the start, through the search of mechanical design manual, comparison of different options, select the most suitable transmission system and executing mechanism, and its working principle, structure design and geometric parameters of an in-depth analysis and discussion. The excellent Auto CAD will design the device image, intuitive outlined. The cutting machine has the advantages of simple structure, compact structure, high efficiency, easy to operate.Key words: Mechanical Design Semi automatic die-cutting machine AutoCAD第一章概述1.1课题来源本课题属于自主选题，其研究目标为设计可对各种规格的纸板、厚度在4 mm 以下的瓦楞纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸的模切机。
半自动平压模切机
满载转速 ( 720 )
额定转矩
最大转矩
2.0
2.0
3.2 传动机构的选型与比较
1. 夹纸机构 在人工喂纸之后需要纸板夹紧，纸被夹紧时卡具要保持一段时间的停歇，也就是 下模要保持在最高位置，这时要选择元件来实现有一段间歇往复移动，回顾所学 习的内容可知可以有机构来实现这样的运动，分别是：不完全齿轮机构、凸轮机
编号： （
）
机械原理课程设计 说明书
设计题目： 半自动平压模切机 学生姓名： 李一玮 班 级： 机 13-3 学 号： 13101030306 指导教师： 景作军
北方工业大学机械材料学院
半自动平压模切机 李一玮
目录
1 设计要求............................................................................................................................... 2 2 设计现状与内容................................................................................................................... 3 3 设计方案的确定.................................................................................................................... 5 3.1 原动机构的选择 ......................................................................................................... 5 3.2 传动机构的选型与比较 ............................................................................................. 5 3.3 执行机构的选型与比较 ............................................................................................. 8 3.4 半自动平压模切机设计方案的拟定 ....................................................................... 10 3.5 平压模切机的运动控制 ........................................................................................... 11 4 设计与计算分析................................................................................................................. 12 4.1 曲柄连杆机构的计算 ............................................................................................... 12 4.2 减速器传动比的计算 ............................................................................................... 14 4.3 速度与加速度分析 ................................................................................................... 17
半自动平压模切机的课程设计书
半自动平压模切机的课程设计书工作原理及工艺动作过程半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用设备，它可用来对各种规格的白纸板及厚度在4mm 以下的瓦楞纸板以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、折叠以及压制凹凸商标等，经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸商标，可以成批量的生产，实现规模化。
它的工艺动作主要有两个：一是将纸板走纸到位，二是进行冲压模切。
原始数据及设计要求1）每小时压制纸板3000张。
2）上模固定，下模向上移动的行程长度mm H 5.050±=，回程的平均速度为工作行程的平均速度的1.3倍。
3）工作行程的最后2mm 范围内受到生产阻力6102⨯=P c N ，回程时不受力。
下模和滑块的质量共约120kg 。
4）工作台面离地面的距离约1200mm 。
5）所设计的机构性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。
设计方案提示1） 走纸机构可采用双列链传动，走纸横块其两端分别固定在前后两根 链条上，横块上装有若干夹紧片以夹紧纸板。
主动链轮由间歇运动机构带动以实现定时走纸。
2） 模切机构一般可采用六杆冲压机构，在红板停顿时进行冲压模切。
冲压机构要求急回并节省动力。
3） 由于冲压模切机构仅在短时间内承受很大生产阻力，为了减小周期性速度波动可选用较小容量的电机，一般需安装飞轮。
二、半自动平压模切机的功能和设计要求：１．功能半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用设备，它可用来对各种规格的白纸板及厚度在4mm 以下的瓦楞纸板以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、折叠以及压制凹凸商标等，经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸商标，可以成批量的生产，实现规模化。
压纸工艺过程分为“走纸”和“且模”。
上模固定，下模冲压。
半自动平压模切机机械原理课程设计
半自动平压模切机机械原理课程设计
半自动平压模切机是一种用于剪切、压制、模切等工艺的机械设备。
它有着广泛的应用范围，如制作包装盒、纸箱、标签、卡片等。
半自动平压模切机的机械原理主要包括机械传动系统、液压系统和电气控制系统。
机械传动系统是半自动平压模切机的核心部分，其主要功能是将电机输出的动力传递到刀模上，以实现切割、压制、模切等工艺。
机械传动系统由电机、减速器、离合器、连杆、曲轴、齿轮、传动皮带等部件组成。
液压系统主要用于提供刀模的压力，以实现模切、压制等工艺。
液压系统由油泵、油箱、电磁阀、油管、压力表等部件组成。
当启动机器时，油泵会将油液从油箱中吸入，通过油管送到刀模下方的油缸中，以提供足够的压力。
电气控制系统是半自动平压模切机的控制中心，它可以控制整个机器的启停、运转速度、刀模升降等。
电气控制系统由主电源、控制面板、电磁阀、传感器、电线等部件组成。
半自动平压模切机的机械原理是一个复杂的系统工程，需要多个部件的协同配合才能完成各项工艺操作。
在设计和制造半自动平压模切机时，需要仔细考虑各个部件之间的相互作用，以确保机器的平
稳运转和高效生产。
半自动平压模切机机械原理设计
机械传动系统设计
机械传动系统设计的关键技术
• 传动方式的选取：根据设备的工作原理和加工对象，选择合适的传动方式
• 传动部件的设计：根据设备的运行速度和加工精度要求，设计合适的齿轮、链条等传动部件
• 动力学分析：对设备的传动系统进行动力学分析，保证设备的运行稳定性和加工精度
机械传动系统设计是半自动平压模切机设计的关键部分
• 下模：固定在工作台上，与上模配合使用，用于模切、压痕等工艺
• 模切刀具：安装在上模和下模之间，用于切割原材料
模切系统的功能
• 对原材料进行模切、分切、压痕等工艺
• 保证产品的质量和生产效率
• 降低设备的故障率和维修成本
压力调节系统结构与功能
压力调节系统是半自动平压模切机的重要组成部分
• 负责调整模切系统的压力，以保证产品的质量
• 液压泵的选型：根据压力缸的需求和液压油的性质，选择合适的液压泵
• 控制系统设计：设计控制系统，实现压力的自动调节和监控
04
半自动平压模切机的关键技术
模切刀具的设计与选择
模切刀具是半自动平压模切机的关键部件
模切刀具的设计与选择
• 影响产品的质量和生产效率
• 根据原材料的性质和加工要求，设计合适的模切刀具
• 在印刷包装行业具有重要的地位
• 通过优化设备结构和引入先进技术，可以提高设备的生产效率
和加工精度
• 半自动平压模切机市场前景广阔，具有较大的发展潜力
未来展望
• 半自动平压模切机的未来发展方向如下
• 提高设备的自动化程度，减少人工辅助操作
• 优化设备结构，提高生产精度和稳定性
• 引入智能化技术，实现设备的远程监控和诊断
• 服装、鞋帽、箱包等纺织制品包装
【精品毕设】(机械原理)半自动平压模切机课程设计
1、凸轮转速： n=3000/60=50r/min
2、 总传动比： i=1440/50=28.8
（二） 齿轮组的设计
采用下图所示的带传动和三级齿轮传动实现减速，带轮的半径分别为80mm，20mm.齿轮的齿数选择24、25、45、48，分度圆直径为24，25，45，48，把齿数为24和48的一对齿轮组合，要两对；齿数为45、50的一对齿轮组合，要一对；齿数为24的齿轮要一个。如图组合
另外凸轮机构制造加工困难，易磨损。
(2)对于纸板的固定，选用刚性弹簧夹：
a、在走纸时，相对普通夹子而言，由于刚性弹簧力的作用，可以自动的将纸板夹紧，并准确平稳的走纸；
b、在夹紧和松开纸板时，运用凸轮机构和刚性弹簧的配合使用，能准确、方便、自动的实现纸板的夹紧和松开动作。
另外，使用普通夹子较难实现纸板的自动夹紧和松开的工艺动作以及平稳走纸的目的。
1 .目录
2.机械设计基础A1课程设计任务书
3.机构的工作原理和工作流程及运动分析
4.机构的的选型
5.机械运动方案的评定和选择
6.机械传动系统和执行机构的运动尺寸计算
7.课程设计体会
8.参考文献
三.机构的工作原理和工作流程及运动分析
(一）机构的工作原理和工作流程
半自动平压模切机是印刷，包装行业压制纸盒、纸箱制品的专用设备。它可以对各种规格的纸板、厚度在4mm一下的瓦楞纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸。经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线除去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸的商标。
3、最终选型：纸板的输送用双列链轮传动；纸板的停歇殊齿轮组选用特；纸板的固选用刚性弹簧夹。
（二） 模切冲压机构的选型
半自动平压模切机机械原理课程设计
半自动平压模切机机械原理课程设计半自动平压模切机机械原理课程设计半自动平压模切机是一种常见的机械设备，广泛应用于印刷和包装行业等领域。
该设备能够将印刷品或纸板等材料通过模切刀具进行切割和加工，以满足不同形状和尺寸的需求。
在机器的操作和使用方面，需要了解这个设备的机械原理，以便正确和有效地操作和维护设备。
本文主要介绍半自动平压模切机的机械原理课程设计，包括课程设计目的、基本原理和课程设计内容等方面，以便对机器的基本原理有更深入的了解。
一、课程设计目的半自动平压模切机机械原理课程设计的目的是让学生掌握该设备的基本原理和工作原理，以便正确使用和维护设备。
通过学习和实践，学生能够：1、了解半自动平压模切机的基本机构和工作原理；2、掌握半自动平压模切机的操作和维护技能；3、能够根据实际情况解决常见故障，确保设备的正常运转。
二、基本原理半自动平压模切机主要由送料系统、切割系统、排废系统、电气系统和液压系统等部分组成。
其中，切割系统是主要部分之一，是实现切割加工功能的核心部件。
下面简单介绍一下半自动平压模切机的基本原理。
1、送料系统送料系统是将纸板或印刷品等材料送入机器内部的部分，通常由进料辊和送料装置组成。
进料辊能够将材料送至送料装置，对材料的运动和张力进行控制，确保材料能够稳定地进入切割系统。
2、切割系统切割系统是半自动平压模切机最重要的部分，它包括上模板、下模板、模切模具和压力装置。
当料块进入模切区域时，上下模板将会在压力的作用下将材料与模具紧密贴合。
通过压力和模具的作用，材料将会割裂和成形，并呈现出所需要的形状和尺寸。
3、排废系统排废系统是将材料的废料排除的部分，通常由废料输送带和废渣清切装置组成。
废料输送带能够将废料从切割区域输送到废渣清切装置处，再由清切装置将废渣切成小块清除。
4、电气系统和液压系统电气系统和液压系统是半自动平压模切机的控制部分，它们负责实现设备的自动化和动力控制。
电气系统包括伺服电机、光电开关等，能够对设备进行自动化控制；液压系统包括油泵、油管、配件等，能够提供设备所需的动力部分。
半自动平压模切机设计说明书(DOC 34页)
半自动平压模切机设计说明书(DOC 34页)半自动平压模切机设计说明书一、设计目的通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，着手设计“半自动平压模切机”。
通过对机构的选型、设计；对机械传动方案、机械运动方案的选择和评价而培养结构设计，计算能力。
熟悉一般的机械装置设计过程。
二、工作原理及工艺动作过程半自动平压模切机是印刷，包装行业压制纸盒、纸箱制品的专用设备。
它可以对各种规格的纸板、厚度在4mm一下的瓦楞纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸。
经过压痕、切线三、运动循环图（一）机构运动要求从机器的工艺动作可以看出，可以把整个机构运动的运动分成两个部分，一是辅助运动，它可以用于完成纸板的夹紧，走纸，松开等动作。
对实现该运动的传动机构要求做间歇运动；二是主运动，完成对纸板的压切动作，要求装有模板的滑块做直线往复运动。
其特点是行程短，受载大。
本机构要求行程是50毫米，最大载荷是，工作速度是每小时压制3000张。
另外，主运动和辅运动要相互协调。
（二）运动示意图由上述机构运动要求，绘制如下运动示意草图：走纸（三） 各部件运动分析1、 主轴的选择和转角运算为了计算和设计方便，选择变速箱的输出轴为运动分析主轴，如上图所示。
由原始数据和设计要求知，平面六杆机构的行程速比系数K=1.3，则极位夹角°并知该运动周期分为两部分，以156.5°（156.5°=180°-23.5°）为界分为0°---156.5°和156.5°--360°两个过程。
2、模切机构的分析当主轴转角为0°---156.5°，下模从行程最低点开始，在平面六杆机构的带动下向上移动至预定模切位置，进行冲压模切；当主轴模切主夹紧夹紧转角为156.5°--360°，下模完成模切动作，快速急回运动至行程最低点即下一周期起点。
半自动平压模切机课程设计
电气控制系统设计
控制方式选择
根据设备自动化程度和工艺要求，选择合适的控制方式（如PLC 控制、单片机控制等）。
电气元件选型
根据控制要求和设备功率，选用合适的电气元件（如断路器、接触 器、传感器等）。
控制程序设计
根据工艺流程和设备动作要求，编写相应的控制程序，实现设备的 自动化运行。
课程知识点回顾
平压模切机的基本构造与工作原 理
掌握平压模切机的主要组成部分，如送纸 部、模切部、收纸部等，以及各部分之间 的协调工作原理。
模切工艺与模具设计
学习模切工艺的基本流程，包括模具的选 择、设计、制作及调试等，了解模具对模 切质量的影响。
电气控制系统与自动化
维护与故障排除
熟悉半自动平压模切机的电气控制系统， 包括电机、传感器、控制器等组成部分， 以及实现自动化的相关技术和方法。
通过课程设计，使学生掌握半自动 平压模切机的基本操作、维护保养 及故障排除等技能，提高学生的实 践能力和就业竞争力。
推动教育教学改革
将理论与实践相结合，探索新的教 学模式和方法，推动包装印刷专业 的教学改革。
教学目标与要求
01
02
03
知识目标
掌握半自动平压模切机的 工作原理、结构特点、操 作流程及维护保养等相关 知识。
能力目标
能够独立完成半自动平压 模切机的操作、调试及简 单故障排除，具备一定的 生产实践能力。
素质目标
培养学生的安全意识、团 队协作精神、创新能力和 职业素养。
课程安排与平压模切机的基本概念、 工作原理、结构特点等内容，共计8 学时。
采用理论考试和实践操作考核相结合 的方式，综合评价学生的学习成果， 共计4学时。
机械原理课程设计-半自动平压模切机机构设计
机械原理课程设计-半自动平压模切机机构设计
半自动平压模切机是一种常见的用于对纸张、塑料薄膜等材料进行模切的机械设备。
其主要由以下机构组成：
1. 运动机构：包括驱动轮、主动轮和传动装置。
传动装置一般采用电机将旋转的动力转化为直线运动，通过带动主动轮带动工件移动。
2. 强制送料机构：用于将材料送至切割位置，一般由送料装置和压料装置组成。
送料装置可以采用电机驱动的辊子，将材料送到切割位置；压料装置则用于压紧材料，使其保持平稳。
3. 切割机构：主要由上刀和下刀组成。
上刀安装在机架上，下刀安装在滑块上，通过滑块的上下运动控制切割行程。
上刀一般由电机驱动，下刀则用于切割材料。
4. 收料机构：用于收集切割好的成品。
可以采用输送带将成品送到指定位置，或者直接由工作台进行收集。
5. 控制系统：用于对机器的工作状态进行控制，可以包括按钮、开关、PLC等。
在进行半自动平压模切机机构设计时，需要根据具体要求和工作条件进行合理的选择和布局。
一般需要考虑的因素包括切割材料的尺寸和特性、工作效率要求、安全性要求等。
同时，还需要考虑机构的稳定性、切割行程的准确性、切割力的控制等方面。
最后，还需要进行机械性能计算和强度校核等工作，确保机构的可靠性和安全性。
半自动平压模切机设计(DOC)
中原工学院课程设计课程名称：机械设计（上）课程审计课程号：DB0302028专业：机械设计制造及其自动化班级：机自131班学号：201300314103学生姓名：刘旭东指导教师：程军红2015年06 月26 日题目：半自动平压模切机的模切设计设计者：刘旭东同组成员：王超凡、李俊熙目录<一>：课程设计任务 (4)<二>：执行机构的功能原理 (8)<三>：执行机构运动规律及型式设计 (9)<四>：主机构的运动设计 (17)<五>：执行系统的协调设计 (19)<六>：方案评价总结 (20)<七>：课程设计总结（体会） (21)<八>：参考文献 (21)<九>附录 (21)<一>：课程设计任务一、设计题目:半自动平压模切机的模切机构二、工作原理及工艺动作过程半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备.它可对各种规格的纸板、厚度在4mm以下的瓦愣纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸。
经过压痕、切线的纸扳，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿着压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸的商标。
压制纸板的工艺过程主要分两部分，一为将纸板走纸到位，二是对纸板冲压模切。
如图一所示，4为工作台面，工作台上方的1为双列链传动，2为主动链轮，3为走纸模块，其两端分别固定在前后两根链条上，横块上装有若干个夹紧片。
主动链轮由间歇机构带动，使双列链条作同步的间歇运动。
每次停歇时，链上的一个走纸模块刚好运动到主动链轮下方的位置上。
这时，工作台面下方的控制机构，其执行构件7作往复移动，推动横块上的夹紧装置，使夹紧片张开，操作者可将纸板8喂入，待夹紧后，主动链轮又开始转动，将纸板送到具有固定上模5和可动下模6的位置。
链轮再次停歇。
这时，在工作台面下部的的主传动系统中的执行构件（滑块）和下模6为一体向上移动，实现纸板的压痕、切线（称为模压或压切）、压切完成以后，链条再次运行，当夹有纸板的模块走到某一位置时，受另一机构（图上未表示）作用，使夹紧片张开，纸板落到收纸台上，完成一个工作循环。
半自动切模机课程设计
半自动切模机课程设计半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用设备，它可用来对各种规格的白纸板及厚度在4mm以下的瓦楞纸板以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、折|叠以及压制凹凸商标等，经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸商标，可以成批量的生产，实现规模化。
它的工艺动作主要有两个：一是将纸板走纸到位，二是进行冲压模切。
原始数据及设计要求1.每小时压制纸板3000张。
2.上模固定，下模向上移动的行程长度H500.5mm，回程的平均速度为工作行程的平均速度的1.3倍。
3.工作行程的最后2mm范围内受到生产阻力c2106N回程时不受力。
下模和滑块的质量共约120kg。
4.工作台面离地面的距离约1200mm5.所设计的机构性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。
设计方案提示1.走纸机构可采用双列链传动，走纸横块其两端分别固定在前后两根链条上，横块上装有若干夹紧片以夹紧纸板。
主动链轮由间歇运动机构带动以实现定时走纸。
2.模切机构一般可采用六杆冲压机构，在红板停顿时进行冲压模切。
冲压机构要求急回并节省动力。
3.由于冲压模切机构仅在短时间内承受很大生产阻力，为了减小周期性速度波动可选用较小容量的电机，一般需安装飞轮。
二、半自动平压模切机的功能和设计要求：1.功能半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用设备，它可用来对各种规格的白纸板及厚度在4mm以下的瓦楞纸板以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、折叠以及压制凹凸商标等，经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸商标，可以成批量的生产，实现规模化。
压纸工艺过程分为“走纸”和“且模”。
上模固定，下模冲压。
1.将纸板走纸到位。
2.进行冲压模切。
2.原始数据和设计要求1.每小时压制纸板3000张。
半自动平压模切机的课程设计书
设计方案提示
1）走纸机构可采用双列链传动，走纸横块其两端分别固定在前后两根 链条上，横块上装有若干夹紧片以夹紧纸板。主动链轮由间歇运动机构带动以实现定时走纸。
2）模切机构一般可采用六杆冲压机构，在红板停顿时进行冲压模切。冲压机构要求急回并节省动力。
3）由于冲压模切机构仅在短时间内承受很大生产阻力，为了减小周期性速度波动可选用较小容量的电机，一般需安装飞轮。
设计任务
1）根据工艺动作要求拟定运动循环图。
2）进行送料、模切机构的选型。
3）机械运动方案的评定和选择。
4）根据给定的生产阻力及工作裕量选定合适的电动机。
5）进行飞轮设计。
6）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。
3）确定带轮节圆直径 和
取 mm，则
mm
齿轮传动计算：
取 ， 。按钢质齿轮进行强度计算，其模数m=5。则
mm
mm
槽轮的计算：
1）槽数z按工位数要求选定为4。
2）中心距 按结构情况确定 =200mm
3）圆销半径r按结构情况确定r=20mm
4）槽轮每次转位时主动件的转角
5）槽间角
6）主动件圆销中心半径 mm
A纸板的输送 带轮机构 链轮机构
B纸板的停歇 凸轮 特殊齿轮
C纸板的定位 夹子
对这两个方案，可以用模糊综合评价选优。两种机构各项性能指标的评价如下：
H值49.2570.5
由以上分析，显然可以得到以上结论：多杆滑块机构在承受载荷，加速度，耐磨性，制造难易，重量和结构复杂性这些具体项目的性能明显优于连杆凸轮组合机构，而这些指标对于半自动平压模切机来说是很重要的，因此，在两者之间选择六连杆机构。至于在运动规律和尺寸方面，连杆凸轮机构所占的优势，在半自动平压模切机的设计要求中不是很重要考虑的，因此可以忽略六连杆机构在此方面的不足。综上所述，选择六连杆机构作为冲压模切机构。
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中原工学院课程设计课程名称：机械设计（上）课程审计课程号：DB0302028}专业：机械设计制造及其自动化班级：机自131班学号：4103学生姓名：刘旭东—指导教师：程军红2015年06 月26 日~题目：半自动平压模切机的模切设计设计者：刘旭东\同组成员：王超凡、李俊熙>目录;<一>：课程设计任务 (4)<二>：执行机构的功能原理 (8)<三>：执行机构运动规律及型式设计 (9)<四>：主机构的运动设计 (17);<五>：执行系统的协调设计 (19)<六>：方案评价总结 (20)<七>：课程设计总结（体会） (21)<八>：参考文献 (21).<九>附录 (21){<一>：课程设计任务一、设计题目:半自动平压模切机的模切机构,二、工作原理及工艺动作过程半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备.它可对各种规格的纸板、厚度在4mm以下的瓦愣纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸。
经过压痕、切线的纸扳，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿着压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸的商标。
压制纸板的工艺过程主要分两部分，一为将纸板走纸到位，二是对纸板冲压模切。
如图一所示，4为工作台面，工作台上方的1为双列链传动，2为主动链轮，3为走纸模块，其两端分别固定在前后两根链条上，横块上装有若干个夹紧片。
主动链轮由间歇机构带动，使双列链条作同步的间歇运动。
每次停歇时，链上的一个走纸模块刚好运动到主动链轮下方的位置上。
这时，工作台面下方的控制机构，其执行构件7作往复移动，推动横块上的夹紧装置，使夹紧片张开，操作者可将纸板8喂入，待夹紧后，主动链轮又开始转动，将纸板送到具有固定上模5和可动下模6的位置。
链轮再次停歇。
这时，在工作台面下部的的主传动系统中的执行构件（滑块）和下模6为一体向上移动，实现纸板的压痕、切线（称为模压或压切）、压切完成以后，链条再次运行，当夹有纸板的模块走到某一位置时，受另一机构（图上未表示）作用，使夹紧片张开，纸板落到收纸台上，完成一个工作循环。
与此同时，后一个横块进人第二个工作循环。
将已夹紧的纸板输入压切处，如此实现连续循环工作。
本题要求按照压制纸板的工艺过程设计下列几个机构：使下压模运动的执行机构，起减速作用的传动机构；控制横块上夹紧装置（夹紧纸板）的控制机构。
图（1）平压模切机工艺动作示意图图（2）模切机的生产阻力曲线'三、原始数据和设计要求1、每小时压制纸板3000张。
2、传动机构所用电动机转速n=1450r/min，滑块推动下模向上运动时所受生产阻力如图2所示，在其工作行程的最后2mm范围内受到生产阻力为F c=2×106N，回程时不受力. 下模和滑块的质量约120kg。
3、下模向上移动的行程长度H=50±0.5mm。
回程的平均速度为工作行程平均速度的倍，4、工作台离地面的距离约1200mm。
5、按照压制纸板的工艺过程要求设计下列几机构：使下压模往复运动的执行机构；起减速作用的传动机构；控制横块上压紧装置（压紧纸板）的控制机构。
所设计机构的性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。
四、设计方案提示根据半自动平压模切机的工作原理，把机器完成加工要求的动作分解成若干种基本运动。
进行机械运动方案设计时，最主要的是要弄清设计要求和条件，掌握现有机构的基本性能，灵活地应用现有机构或有创造性地构思新的机构，以保证机器有完善的功能和尽可低的成本。
完成一项运动，一般说总有几种机构可以实现，所以，不同的机构类型及其组合将构成多种运动方案。
对本题进行机械运动方案设计时可考虑一下机构方案：《1、实现下模往复移动和执行机构一般可采用具有急回或曾力特性的六杆冲压机构。
2、传动机构可采用连续匀速运动的减速机构，有带传动与两级齿轮传动串联，带传动与行星轮系串联等。
3、控制加紧装置的机构可采用具有一端停歇的往复移动运动机构，有图轮机构，有圆弧槽的导杆机构等。
4、由于冲压模切机构只在短时间内承受很大的生产阻力，为了减小周期性波动可选用较小的电动机，并安装飞轮。
五：设计任务1、根据设计要求与原始数据每组考虑至少2~3钟系统运动方案，并对其传动性能进行初步的分析比较，画出运动方案简图。
经小组讨论选定一种较佳运动方案；2、根据工艺动作的顺序和协调要求拟定运动循环图。
3、进行机械运动方案的评价；】4、完成说明书一份。
设计说明书应包括设计题目、设计要求、方案设计和选型、方案评价，执行构件的运动循环图，课程设计总结，参考文献。
<二>：执行机构的功能原理如图(3)所示，4为工作台面，工作台上方的1为双列链传动，2为主动链轮，3为走纸模块，其两端分别固定在前后两根链条上，横块上装有若干个夹紧片。
主动链轮由间歇机构带动，使双列链条作同步的间歇运动。
每次停歇时，链上的一个走纸模块刚好运动到主动链轮下方的位置上。
这时，工作台面下方的控制机构，其执行构件7作往复移动，推动横块上的夹紧装置，使夹紧片张开，操作者可将纸板8喂入，待夹紧后，主动链轮又开始转动，将纸板送到具有固定上模5和可动下模6的位置。
链轮再次停歇。
这时，在工作台面下部的的主传动系统中的执行构件（滑块）和下模6为一体向上移动，实现纸板的压痕、切线（称为模压或压切）、压切完成以后，链条再次运行，当夹有纸板的模块走到某一位置时，受另一机构（图上未表示）作用，使夹紧片张开，纸板落到收纸台上，完成一个工作循环。
与此同时，后一个横块进人第二个工作循环。
将已夹紧的纸板输入压切处，如此实现连续循环工作。
图(3)平压模切机工艺动作示意图<三>：执行机构运动规律及型式设计执行机构运动的规律分成两个部分，一是辅助运动，它可以用于完成纸板的夹紧，走纸，松开等动作。
对实现该运动的传动机构要求做间歇运动；二是主运动，完成对纸板的压切动作，要求装有模板的滑块做直线往复运动.其加工纸板的工艺动作流程如图(4)-半自动平压模切机加工纸板工艺流程图1、送料机构的选型<图(4)机构加工纸板流程图送料：1）、纸板的输送：分为双列链传动机构和带轮传动机构。
对于纸板的输送构件，选用双列链轮传动：a、相对皮带传动而言，双列链轮传动精度较高，有利于纸板的精确走纸定位；}b、适合于本机构的远距离传递；c、本机构在长时间传输、模切时摩擦大，易发热，而双列链轮传动机构适合于长时间在此恶劣环境下工作。
另外，使用皮带轮传动其易打滑，易变形，传输精度低，传递效率低。
图（5）双列链传动正视图，[2）、纸板停歇：分为凸轮机构、特殊齿轮机构和槽轮机构经过讨论及分析应选用特殊齿轮链轮。
a采用特殊齿轮加工和维修方便，工作可靠；b易实现从动件的运动时间与静止时间的比例在较大范围内调节；c工作时面接触为间歇运动，不易磨损。
主动链轮做单向间歇运动，选择齿轮（4个）与不完全齿轮（1个）组合，将链条安放在完全齿轮上，在将完全齿轮与不完全齿轮连接，不完全齿轮转动带动完全齿轮转动。
[图（6）不完全齿轮图（7）不完全齿轮啮合 3)对于纸板的固定，可选用刚性弹簧夹或普通弹簧夹。
选用刚性弹簧夹a、刚性弹簧夹具有刚性弹簧力的作用，不仅可以自动的将纸板夹紧，而且可以准确平稳的实现走纸运动；b、能准确、方便、自动的实现纸板的夹紧和松开动作。
c、使用普通夹子较难实现纸板的自动夹紧和松开的工艺动作以及平稳走纸的目的。
；图（8）刚性弹簧夹最终选型：纸板的输送选用双列链轮传动；纸板的停歇选用殊齿轮组；纸板的固选用刚性弹簧夹。
模切冲压机构的选型1）、可选机构机构供选机构&急回机构直动推杆凸轮机构平面六杆曲柄滑块机构2）、选型原因：a、相对凸轮机构而言，连杆机构的运动副一般均为低副，其运动副元素为面接触，压力较小，润滑好，磨损小，则承载能力较大，有利于实现增力效果。
b、连杆机构的设计、加工制造容易，经济性好，且低副一般为几何封闭，工作的可靠性好。
c、在满足运动要求的条件下，连杆机构可以灵活改变各杆件的相对长度来调节运动规律，适用性强。
'另外，凸轮机构增力效果差，设计加工制造困难，适用性差。
最终选型：平面六杆曲柄滑块机构。
型式设计：方案A示意图如图（9）1-凸轮、 2-顶杆、3-滑块、4-不完全齿轮、5-完全齿轮、%6-曲柄、7-顶杆图（9）凸轮顶杆机构简图1)机械的运动分析下模向上运动进行模切运动时会产生很大的生产阻力，但是直动推杆凸轮机构不能承受很大的阻力，所以选用直动推杆凸轮机构来完成冲压模切并不是很合理；凸轮机构长时间带动走纸机构进行间歇运动，将会使工作磨损变形产生的微小误差积累，这会造成走纸机构定位的准确性下降，最终引起各执行机构间的配合运动失调。
2)机械的结构合理性分析该机构结构简单紧凑，但是，凸轮机构的运用会造成整体机构的尺寸和重量都变大。
3）机械的机构经济性分析凸轮机构和锥圆柱齿轮的设计、制造较难，用料较大，生产成本较高，况且维修方面的技术含量较高，经济成本较高。
，总体上机械功能的实现较差方案B示意图如图（10）1-凸轮、2-圆柱滚子、3-连杆、6-滑块、7-不完全齿轮、8-完全齿轮、9-链轮、10-曲柄图（10）凸轮六杆机构设计简图1）机械的运动分析%通过凸轮连接与平面六杆机构的组合，能够合理的完成冲压过程，但是机构比较复杂，设计比较困难，并且传动过程较长，能量易损失，传动效率低。
2)机械结构的合理性分析该机构结构简单紧凑，但是，凸轮机构的运用会造成整体机构的尺寸和重量都变大且设计比较复杂繁琐。
3）机械机构的经济性分析凸轮机构的设计、制造较难，用料较大，生产成本较高，况且维修方面的技术含量较高，经济成本较高。
总体上机械的传动性功能实现欠佳，尺寸及轮廓设计困难。
/方案C示意图如图（11）1-圆柱、2-连杆、3-摇杆、4-连杆、5-滑块、6-不完全齿轮、7-完全齿轮、8-链轮、9-曲柄、10-顶杆图（11）齿轮六杆机构简图(1)机械的运动分析双列链传动机构和齿轮的组合传动，功率损失小，机械效率高，可靠性高；平面六杆曲柄滑块机构能够承受很大的生产阻力，增力效果好，可以平稳的完成模切任务；使用刚性弹簧夹自动的实现纸板的夹紧与松开动作，并运用特殊齿轮组完成走纸的间歇运动和准确的定位，以实现与冲压模切的协调配合。
2)机械结构的合理性分析；该机构各构件结构简单紧凑，尺寸设计相对于凸轮而言简单，且没有凸轮机构沉重，运行平稳协调。
3)机械的经济性分析平面六杆曲柄滑块机构设计，加工制造简单，使用寿命长，维修容易，经济成本低，虽然特殊齿轮组设计加工难度较大，成本偏高，但与其他等效备选机构相比，其能更好的实现工作要求，以带来更大的经济效益。