机械原理课程设计说明书——压片机

压片机

设计题目：压片机加压机构方案创新设计

专业班级：XXXXXXXXXXX

设计者:XXX（20080xxxx）XXX（20080xxxx）XXX（20080xxxx）XXX（20080xxxx）XXX（20080xxxx）XXX（20080xxxx）指导教师：XXX XXX

2011年1月6日

前言

压片机与压片技术是医药制剂、化工、科研中普遍的也是最总重要的，尽管压片机在19世纪就已经出现(德国Korsch、英国Manesty、比利时Courtoy公司都有80多年的历史)，时至今日，压片机及压片机构的创新从来没有停止过，而压片机加压机构方案的创新设计又是压片机创新的核心。

通过综合运用机械原理及相关课程所学内容，进行对压片机机构方案创新设计，是学生第一次用已学过的知识较全面地对一项工程实际的应用问题，从任务分析、调查研究、方案比较、方案确定、绘制出机构运动简图、进行机械运动和动力学分析与设计的基本训练，可以巩固加深对机械原理课程内容的理解，初步掌握机械系统方案设计的方法并对机械设计的全过程有个初步了解，培养学生分析问题和解决问题的能力，并对学生的创新意识和创新方法进行了初步的调练，培养学生自学、查阅资料和独立工作的能力，同时培养学生学运用团队精神集体解决技术难点的能力，培养学生运用计算机技术解决实际工程问题的能力。

2010年1月6日

目录

一、设计题目

1.工作原理及工艺过程 (x)

2.原始数据及设计要求 (x)

二、设计题目的分析

1.功能分解 (x)

2.求各功能元的解 (x)

3.绘制运动循环图 (x)

4.初选运动方案 (x)

5.设计执行机构 (x)

6.对执行机构做运动学动力学分析 (x)

三、设计心得体会 (x)

四、参考资料 (x)

一、设计题目：压片机加压机构方案创新设计

1.工作原理及工艺过程

自动压片成形机，是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，经圧制成形后脱离位置。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。

工艺过程：

（1）干粉料均匀筛入圆筒形型腔；

（2）下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时把粉料扑出；

（3）上、下冲头同时加压，并保压一段时间；

（4）上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯；

（5）筛料推出片坯。

其工艺过程的分解如图：

工艺动作分解

2. 原始数据及设计要求

原始数据：

（1）冲头压力：150000N；

（2）生产率：25片/分钟；

（3）机器运转不均匀系数：10%；

（4）要求将陶瓷干粉压成直径为34mm，厚度为5mm的圆形片坯。

设计要求：

（1）上冲头完成往复直移运动（铅垂上下），下移至终点后有短时间的停歇，起保压作用，因冲头上升后要留有料筛进入的空间、故冲头形成约为90～100mm。

（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，将成形片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。

（3）料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。待坯料成型并被推出型腔后，料筛在台面上右移约45~50mm，推卸片坯。

二、设计题目的分析

1.功能分解

该干粉压片机通过一定的机械能把原料（干粉）压制成成品，其功能分解如图

设计干粉压片机，其总功能可以分解成以下几个工艺动作：

(1) 送料机构：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) 推出片坯：下冲头上升推出成型的片坯

(4) 送成品：通过凸轮推动筛子来将成型的片坯挤到滑道

(5) 上冲头往复直线运动，最好实行快速返回等特性。

(6) 下冲头间歇直线运动。

例如下表所示的树状功能图：

2.求各功能元的解

针对功能元再寻求功能元的解，寻求满足执行元动作的机构。这个机构也称为执行机构

的形式设计，或执行机构的行综合。这个过程采用“发散性思维”，将能满足功能元功能

的所有的“物理效应”的解都做为初步解列出来。如果一个功能元有m个解决原理，而

一种原理又有n个解，经排列组合则这个功能元的解可以有m×n个方案。把各功能元

的解建在一个直角坐标上，便形成了一个“形态学矩阵”，通过这个矩阵可以组合若干方案，然后再做评优选优。

3.绘制运动循环图

从整个机器的角度上看，它是一种时序式组合机构系统，所以要拟订运动循环图。以该主动件的转角为横坐标（0~360 ），以机构执行构件的位移为纵坐标画出位移曲线。运动循环图上的位移曲线主要着眼于运动的起迄位置，而不是其精确的运动规律。料筛从推出片坯的位置经加料位置加料后退回最左边（起始位置）停歇。下冲头即下沉4mm （如图中②）。下冲头下沉完毕，上冲头可下移到型腔入口处（如图中③），待上冲头到达台面下4mm 处时，下冲头开始上升，对粉料两面加压，这时，上、下冲头各移动12mm （如图中④），然后两冲头停歇保压（如图中⑤），保压时间约0.2s ，即相当于主动件转36 度左右。以后，上冲头先开始退出，下冲头稍后并稍慢地身上移动到和台面平齐，顶出成形片坯（如图中⑥）。下冲头停歇待卸片坯时，料筛已推进到形腔上方推卸片坯（如图中⑦）。然后，下冲头下移24cm 的同时，料筛振动使筛中粉料筛入形腔（如图中⑧）而进入下一循环。

4.初选运动方案

方

案

一

示

意

图

方

案

二

示

意

图