半自动平压模切机设计

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

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1.3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

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。