机械设计学课程设计-粉料压片机

西北工业大学
机械设计学课程设计
院（系）：机电学院
班级：
学号：
姓名：
同组学生：陈波等
指导教师：辛洪兵
成绩：
实践地点：
实践时间：2010 年6 月21 日至2010 年7 月 2 日
2010 年7 月2 日
目录
第一章设计任务
1.1目的 (3)
1.2设计要求 (4)
第二章功能原理设计
2.1总功能 (5)
2.2功能分析 (5)
2.3方案及评价 (6)
第三章原理方案设计及分析
3.1选定方案的详细说明 (11)
3.2 各装置选用方案 (11)
3.2 原理方案总图 (13)
第四章机械系统方案设计
4.1总体功能机械系统设计方案 (15)
第五章结束语 (16)
参考文献 (17)
第一章设计任务
1.1目的
1. 设计该装置有利于易拉罐的回收利用，增强大家的环保意识，增加易拉罐的回收利用率。

2. 粉料压片机的工作原理及工艺动作过程
（1）粉末压片机是由上冲头、下冲头、料筛传送机构组成，料筛由传送机构把粉料送至上、下冲头之间，通过上、下冲头加压把粉料压成有一定密度的药片。

（2）它的主要动作有：送料、筛料、压料、推出片坯、送成品
其工艺动作的分解如下图所示：
1-料斗 2-粉料 3-片坯（药片） 4-下冲头 5-模具 6-上冲头1）移动料斗至模具的型腔上方准备将粉料装入型腔，同时将已经成型的药片推出；
2）料斗振动，将料斗内的粉料筛入型腔；
3）下冲头下沉至一定程度，以防止上冲头向下压制时将型腔内粉料扑出；
4）上冲头向下，下冲头下上，将粉料加压并保压一定时间，
使药片成型好；
5）上冲头快速退出，下冲头将成型的工件（药片）退出型腔，完成压片工艺过程。

1.2 设计要求
1.原始数据（仅供参考）
最大压片压力：50kn
最大压片直径：φ16mm
最大充填深度：14mm
最大片剂厚度：6mm
生产能力：3500-4000片/h
2设计任务及要求
设计一种可以回收易拉罐空瓶的装置，每当将一易拉罐空瓶塞入该装置后自动吐出一角硬币，同时将易拉罐被压缩存放。

要求结构合理、简单。

最好无需电力供应。

第二章功能原理设计
2.1 总功能
粉料压片机的总功能是将不加粘结剂的干粉料压制成φ×h 圆型片坯
2.2功能分析
1.我们将粉料压片机的主要功能分成4大部分
（1）送料；为间歇直线运动,这一动作可以通过凸轮上升段完成（2) 筛料：要求筛子往复震动
（3）压料：上下冲头进行压料，上冲头往复直线运动，最好实行快速返回等特性，下冲头间歇直线运动
（4）推出片坯：下冲头上升推出成型的片坯
（5）送成品：通过凸轮推动筛子来将成型的片坯挤到滑道
2．树状功能图
2.3方案及评价
（1）送料机构
移动料斗接完粉料后，通过凸轮机构将粉料送至压片型腔，同时将已成型的片坯推出，通过凸轮上的轮廓实现抖料。

这种机构的优点是让细小的粉末颗粒进入压片型腔，从而使粉料混合的更加均匀。

方案二：
该方案是通过曲柄滑块机构进行送料的，因机构的局限，该机构不能在压片型腔的上方进行抖料，故缺点是料斗上的孔比较大，不能使粉料颗粒细小化，粉料混合不均匀。

方案三：
该方案也是曲柄滑块机构，同方案二，其缺点也是料斗上的孔比较大，不能使粉料颗粒细小化，粉料混合不均匀。

（1）上冲头机构
方案一：
上冲头是通过曲柄摇杆机构来带动的，上冲头利用重力进行压片。

上冲头的上升运动是由连杆作用在其上的力提供的对曲柄反作用力小。

方案二：
该方案是由一个曲柄直接带动上冲动运动。

结构虽然简单，但是对曲柄的要求比较高，对曲柄提供的转矩比较大。

方案三：
该方案跟内燃机的配气机构相似，上冲头的向下运动是靠凸轮下压挡板，向上运动是靠弹簧力的作用。

该机构比较不错，可以在压片
时使上冲头保持静止一段时间，有利于片坯的成型。

（2）下冲头机构
方案一：
下冲头机构采用双凸轮机构，一个凸轮可以实现压片，另一个凸轮可以实现使下冲头压完粉料后保持一段时间，并将成型的片坯推出型腔，而且这种方案的安全性比较高。

方案二：
该方案是一个槽凸轮机构，这种封闭方式的结构简单，但凸轮的尺寸和质量较大，不如上一个方案。

第三章原理方案设计
3.1 选定方案详细说明
粉料压片机是将各种颗粒状原料压制成圆片,对于生产药片等化工制品起着重要的作用。

包括送料机构、上冲头机构、下冲头机构。

工艺结构为：一：送料二：筛料三：压料四：推出片坯五：送成品
3.2 各装置的选用方案
一：送料、抖料、推成品装置
将上述的送料机构进行对比可知，只有方案一可以进行都抖料，使粉料细小，混合均匀，故选择上述送料机构的方案一，如下图：
其工艺过程如下：
（1）进程：料斗接完粉料后向压片型腔前进，进到压片型腔时，将已成型的片坯推走，料斗同时来回移动，进行筛粉料，使
粉料混合均匀。

（2）回程：料斗在凸轮的作用下回程，准备下一批的粉料。

二；压片装置
（1）上冲头装置
根据上述的分析，知选用上冲头机构的方案三比较好，片坯成型好，生产出的产品质量高。

如下图：
其工艺过程如下；
1）进程：利用凸轮使上冲头向下运动，进行压片，压完粉料后上冲头停歇，使片坯成型。

2）回程：利用弹簧的作用，上冲头抬起，为下一步推成品提供空间
（2）下冲头装置
通过上述的对比分析，可知下冲头的方案一比较好，凸轮的质量和大小也不会太大，两个凸轮交替工作，工作稳定，安全性高，采用凸轮机构可以使下冲头在压完粉料后停歇，是片坯更好地成型。

如下图所示：
其工艺过程如下：
1)进程：下冲头在凸轮的作用下向上运动，压完粉料后停歇，使
片坯成型。

成型后下冲头继续向上运动，直至整个片坯出了型腔，再停歇，等待送料机构将成型片坯推走。

2)回程：送料机构将成型片坯推走后，下冲头在凸轮的作用下向
下运动。

3.3原理方案总图
总图如下：
此粉料压片机中的4个原动件为4个凸轮，为了使各执行机构的运动循环的时间同步化，我们可以将4各凸轮安装在同一根分配轴上，或利用一些传动机构把它们连接起来，以实现原动件的转速相同和相互间有一定的相位差。

在同一根分配轴上的原动件按动作顺序安排，就可以实现周而复始的循环协调动作。

第三章机械系统方案设计
4.1 主要功能机械系统方案设计
1．运动循环图
在粉料压片机中不仅要实现时间上的协调，还要注意空间位置上的协调，即空间同步化，亦使执行构件在空间内不相互干扰。

时间协调与空间同步化有密切关系。

第五章结束语
通过本次的课程设计，我学到了很多的东西，非常感谢辛老师能给我提供这么一个机会。

在设计期间，我巩固了相关的基础知识，加深了对一些知识的理解。

但我发现我现只停留在基础的原理的设计，结构的设计，不能进行产品的实际设计，在这方面的欠缺很厉害。

通过这次的训练，我会从中吸取教训，尽快补充自身各方面的知识，提高自身的专业技能。

参考文献
1 黄靖远等主编．机械设计学．北京:机械工业出版社，2008
2 邹慧君主编.机械系统设计原理.科学出版社，2003
3 吴瑞祥，王之栋，郭卫东，刘静华主编.机械设计基础下册（第二版）.北京航空航天出版社，2007
4吕仲文主编.机械创新设计.机械工业出版社，2004。