机械原理课程设计压片成形机

机械原理课程设计压片

成形机

集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

机械原理课程设计

说明书

设计题目压片成形机

机械系机械设计制造及其自动化专业101班

设计者XXX

学号

指导教师XXX

2012年6月21日

目录

设计题目—————————————————1

设计要求—————————————————3

方案设计与分析——————————————4

送料机构方案设计与分析———————————4

上冲头方案设计与分析————————————5

下冲头方案设计与分析————————————6

确定设计方案图拟—————————————7

设计过程及主要零件结构设计————————8

上冲头机构设计—————————————— 8下冲头机构设计——————————————10料筛机构设计———————————————11传动系统的传动比分配——————————— 12机械运动工艺过程及循环图———————— 16机械运动工艺过程—————————————16机械运动循环图——————————————16设计总结（心得体会）—————————— 17主要参考书目—————————————— 17

机械原理课程设计

——压片成形机一：设计题目

设计自动压片成形机，将具有一定湿度的粉状原料（如陶瓷干粉，药粉）定量送入压形位置，经压制成形后脱离该位置。机器的整个工作过程（送料，压形，脱离）均自动完成。该机器可以压制陶瓷圆形片坯，药剂（片）等。

如图示，压片成形机的工艺动作是：

（1）干粉料均匀筛入圆筒形型腔（图a）

（2）下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时粉料扑出（b）

（3）上下冲头同时加压，并保持一段时间（图c）

（4）上冲头退出，下冲头随后顶出压片的好坯（图d）

（5）筛料推出片坯（图e）

如图所示，上冲头，下冲头，送料筛的设计要求如下：

（1）上冲头完成直线往复运动（铅垂上下），下移至终点后有短时间的停歇，起保压作用，保压时间为秒左右。因冲头上升后要留有筛料进入空间，故冲头行程为90mm到100mm。因冲头压

力较大，因而加压机构要有增力功能（如下图所示）。

（2）下冲头先下沉3mm，然后上升8mm，加压后停歇保压，继而上升16mm，将成形坯顶到与台面平齐后停歇，待料筛将片坯推

离冲头后，再下移21mm，到待料位置（如下图所示）。

（3）料筛在模具型腔上方往复振动料筛，然后向左退回。待批料成形并被推出型腔后，料筛在台面上向右移45mm到55mm，推卸片坯（如下图所示）。

如图所示，上冲头，下冲头，送料筛的动作关系见下表：

动作关系表

压片成形机设计数据如下：

电动机转速/（r/min）：1450；生产率/(片/min)：10；冲头压力/N：150 000；机器运转不均匀系数/δ：；

二：设计要求

（1）压片成形机一般至少包括连杆机构，凸轮机构，齿轮机构在内的三种机构。

（2）画出机器运动的运动方案简图和运动循环图。拟定运动循环图时，执行构件的动作起止位置可根据具体情况重叠安排，但必须满足工艺上的各个动作的配合，在时间和空间上不能出现干涉。

（3）设计凸轮机构，自行确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，计算凸轮廓线。

（4）设计计算齿轮机构。

（5）对连杆机构进行运动设计，并进行连杆机构的运动分析，绘制运动线图。如果采用连杆机构作为下冲压机构，还应进行连杆机构的动态静力分析，计算飞轮转动惯量。

（6）编写设计说明书。

三：方案设计与分析

（1）送料机构方案设计与分析：主要作用是将坯料送至加工位置，且能实现往复运动要求，故有以下方案可供选择。

方案A

评估：此方案是曲柄滑块机构，能够将坯料送至加工位置，而且有急回特性，但是不是很容易筛料，不是太理想。

方案B

评估：此方案能够将坯料送至加工位置，不但能够往复运动，而且很容易筛料，结构简单，易于控制。

方案选择：方案B

（2）上冲头方案设计与分析：上冲头要实现往复直线运动，还要有急回特性，而且能够保压，故有以下方案可供选择。

方案A

评估：上冲头要求冲头压力较大，此方案为曲柄摇杆机构，由曲柄为主动件带动摇杆摇动以及滑块上下运动，能够很好地执行要求，此机构有增力功能，结构简单。

方案B

评估：此方案凸轮旋转带动滚子运动，使上冲头上下往复运动，能够完成运动要求，但是此机构增力功能不够，冲头下压力不足，不能很好地进行施压设计难度高。

方案选择：方案A

（3） 下冲头方案设计与分析：需要较高的承受能力，而且要实现间

歇运动。

方案A

评估：此方案为对心直动滚子推杆凸轮机构，结构简单，有较高的承受能力，而且能实现间歇运动，能满足运动要求。

方案B

评估：此方案为端面圆柱凸轮机构，能够实现运动要求，但是设计难度大，也不易生产加工。

方案选择：方案A

四：确定设计方案图拟

综合上述方案，可得总方案如图所示：

1—电动机；2—带传动；3、5—同步齿形链传动；

4—送料机构；6—下冲头机构；7—上冲头机构；8—减速器

五：设计过程及主要零件结构设计

（1） 上冲头机构设计

1.设定摇杆长度

选取λ= 代入公式 ：

r ≤︒-︒-+-2sin 2cos 14

.022λλ

得r ≤394㎜