壓片機成形設計

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1、xxx學院 機械原理課程說明書 題 目： 壓片機成形設計 學生姓名： xxx 學 號： 081309111 學院(系)： xxx學院 班 級： C08機械（1） 指導教師： 2010年 6 月 26 日 設計任務書 設計目的 設計自動壓片形成機，將具有一定濕度的粉狀原料（如陶瓷干粉，藥粉）定量送入壓型位置，經壓制成型后脫離該位置。機器的整個工作過程均自動

2、完成。該機器可以壓制陶瓷圓形片胚，藥片等。 電動機轉速/(r/min) 生產率/(片/min) 成品尺寸/(mm,mm) 沖頭壓力/N 機器運轉不均勻系數/δ m沖/kg m桿/kg 970 15 60*5 100000 0.08 10 4 設計要求 （1）壓片機一般至少包括連桿機構，凸輪機構，齒輪機構在內的三種機構。 （2）畫出機器運動簡圖，擬定運動循環(huán)圖時，執(zhí)行機構的動作起止位置可根據具體情況重疊安排，但必須滿足工藝上各個動作的配合，在時間和空間上不能干涉。 （3）設計凸輪機構自行確定運動規(guī)律，選擇基圓半徑，校核最大壓力角與最小壓力角曲率半徑，計算凸

3、輪輪廓線。 （4）設計計算齒輪機構。 （5）對連桿機構進行運動設計，并進行兩岸機構的運動分析，繪出運動線圖。如果是連桿機構作為下壓機構，還需進行動態(tài)靜力分析，計算飛輪轉動慣量。 （6）編寫設計計算說明書。 （7）學生可以進一步完成機器的設計演示驗證，凸輪的數控加工。 目 錄 設計任務書…………………………………………………….2 第一章總論設計要求………………………………………….3 1.1功能要求…………………………………………...……..5 1.2工作原理及工藝動作流程圖…………………………..…...6 第二章傳動方案

4、及沖頭總結構設計方案…………………….7 2.1擬定傳動方案……………………………………………...7 第三章主要執(zhí)行結構設計………………………………...…...8 3.1送料機構………………………………………………......8 3.2篩料機構………………………………………………….10 3.3沖壓機構………………………………………………….11 第四章機械運動系統(tǒng)設計方案擬定………………………….15 4.1擬定方案……………………………………………….…16 第五章方案的平定…………………………………………….17 5.1評價方案表……………………

5、………………………..…18 第六章系統(tǒng)設計數據處理……………………………………..20 6.1傳動機構尺寸設計及數據處理…………………………..…21 6.2成品尺寸設計…………………………………………...…21 結實語…………………………………………………………..22 參考文獻………………………………………………………..22 摘 要 高速壓片機用以將各種顆粒原料壓制成圓片及異形片，是適合批量生產的基本設備。其結構為雙壓式，有兩套加料裝置和兩套輪。轉盤上可裝33付沖模，旋轉一周即可壓制66片。壓片時轉盤的速度、物料的充填深度、壓片厚度可調節(jié)。機上的機械緩沖裝

6、置可避免因過載而引起的機件損壞。機內配有吸粉箱。通過吸嘴可吸取機器動轉時所產生的粉塵，避免粘結堵塞，并可回收原料重新使用。 關鍵字：壓制成圓片 異性形片 壓片厚度 吸粉箱 總論設計要求 1. 1功能要求 自動壓片成形機，將具有一定濕度的粉狀原料（陶瓷干粉，藥粉）定量送入壓形位置，經壓制成形后脫離位置。機器的整個過程（送料，壓形，脫離）均自動完成。該機器可以壓制陶瓷圓形片胚，藥劑等 壓片機首先回進行送料把原料送到相應的裝置，然后再進行原料篩選，篩子將進行往復運動。篩選完后，把原料放在沖壓裝置中

7、，上沖頭從上向下，下沖頭從下向上。沖壓完后把材料推出，然后再進行成品輸送。 功能要求及工作原理 設計要求動作關系 上沖頭 進 退 送料篩 退 近休 進 遠休 下沖頭 退 近休 進 遠休 1.2工作原理以及工藝動作流程圖 壓片成形機系統(tǒng) 篩選沖壓 原料在篩選裝置裝置中將進行往復運動進行篩選。 篩選完的原料將回送到沖壓裝置中進行沖壓。 把定量的原料放到輸送裝置中進行輸送。 定量送料 原料將輸送到篩選裝置中進行篩選。 機構能調整壓緊力。

8、 把成品由輸送裝置輸送。 推出壓胚 成品輸送 將沖壓完的成品由下沖頭再次向上推出蟲牙裝置。 第二章傳動方案及沖頭總結構設計方案 2. 1擬訂傳動方案 機器一般由原動機、傳動裝置和工作機三部分組成如圖２－１ 1——電動機 2——聯軸器 3——蝸輪蝸桿傳動 4——傳送裝置 電動機的選擇：選擇電機類型：　電動機是機器中運動和動力的來源，其種類很多，有電動機、內機、蒸汽機、水輪機、氣輪機、液動機等。電動機結構簡單、工作可靠、控制方便、維護容易，一般機械上大多數是均采用電動機驅動。 生產的單位一般用三相

9、交流電源，如無特殊的要求（如在較大范圍內平穩(wěn)地調速，經常啟動和反轉等），通常都采用三相交流異步電動機。我國已制定了一標準的Ｙ系列是一般用途的全封閉的自扇冷鼠籠型三相異步電動機，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕氣體和無特殊要求的機械，如金屬切削機床、風機、輸送機、攪拌機、農業(yè)機械食品機械等。由于Ｙ系列還具有啟動性好的優(yōu)點，因此也適合某些對啟動轉矩要求較高的機械。 選定電動機的容量： 電動機的容量選得合適與否，對電動機的工作和經濟性都有影響。當容量小于工作要求時，電動機不能保證工作裝置的正常的工作，或使用電動機因長期的過載而過早損壞；容量過大則電動機的價格高，能量不能充分利用，且常常不

10、在滿載下運行，其效率和功率的因數都較低，造成浪費。 電機的容量的主要由電動機的運行時的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況決定。 工作機所需工作功率，應由機器工作阻力和運動參數計算得來的，可按下式計算： 其中：T——工作機的阻力矩，； n——工作機的轉速，； 傳動裝置的總效率組成傳動裝置的各部分運動副效率之積，即 其中： 分別為軸承、齒輪、斜齒輪的傳動效率 按推薦的傳動比合理范圍，取一級傳動i1=20-50，二級圓柱直齒輪的傳動比i2=4-6, 三級圓柱直齒輪的傳動比i3=2-4,總的傳動范圍為40-200.

11、 第3章主要執(zhí)行結構方案設計 3. 1送料機構 方案一 此方案采用凸輪機構和連桿機構的組合，當凸輪轉動時，帶動連桿完成送料和間歇動作 方案二： 1——主動輪 2——料槽 方案一所用的送料機構如圖。其主要是由住動輪轉動帶動連桿，使其滑塊（料槽）進行往復運動。原料由料槽機構把它送到沖壓機構中，料槽再次回來，料槽是等速往返運動。 方案三： 1——主動輪 2——料槽 方案二如圖所示，主動輪轉動也將進行往復運動但是他的速度將不會是等速運動，不好控制。 3.2篩料機構 方案一： 1

12、——主動輪 2——篩料盒 此圖所示機構具有快速篩分效果，利用加速度所產生的慣性力進行篩選。 方案二： 如圖所示機構沒有快速篩選功能，沒有強大的加速度 篩選機構在行腔上方，原料是先進行篩選后在進入傳送裝置 3.3沖壓機構 上沖頭的加壓機構需完成減速、運動交替和轉換、停歇和增力的功能，可供選擇的方案如圖5.2所示。其中(a)、(b)圖所示的機構采用轉動凸輪推動從動件，當與從動件行程末端相應的凸輪廓線采用同心圓弧廓線時，從動件在行程末端停歇。(c)圖采用曲柄滑塊機構，結構簡潔，尺寸較小，但滑塊在行程末端只作瞬間停歇，運動規(guī)律不理想。(d)圖將曲柄搖桿機構和

13、曲柄滑塊機構串聯，可得到較好的運動規(guī)律 ?方案一上沖頭： 方案一曲柄搖桿機構和曲柄滑塊機構的組合，優(yōu)點是機構的穩(wěn)定性好，可以實現所需的各種要求，產生的壓力也大。曲柄運動帶動下沖頭來完成各種動作。 方案二上沖頭: ： 方案所采用送料機構是如圖所示的曲柄滑塊機構。其主要由曲柄和沖頭串聯而成。該機構運動時，曲柄逆時針轉動，帶動上沖頭運動，實現壓和停歇的動作，此方案結構簡單。但他沒有第一種穩(wěn)定。 所以選擇第一方案。 方案一下沖頭： 此圖 有凸輪機構組成，當輪順時針轉動時帶動下沖頭完成所需的各種動作,所需的增里小，運動規(guī)律復

14、雜。 方案二： 此方案結構簡單，不過這個有個缺點，就是它所產生的壓力不夠大，所以經常用于低壓場合。壓片機構需要極大的壓力，此機構滿足不了所需的要求，所以不是很理想。 傳動裝置： 蝸桿傳動 3直齒輪嚙合傳動 圖2 直齒輪嚙合傳動 第四章機械運動系統(tǒng)設計方案擬定 方案一： 1—電動機 2—聯軸器 3—沖壓機構 此圖裝置上下沖壓裝置不能產生強大的壓力，不能完成壓片此圖不行。 方案二： 1—電動機 2—聯軸器 3—沖壓機構 4—傳送機構

15、 此圖機構上下沖壓裝置能產生強大的壓力完成壓片，傳送機構當凸輪轉動時，帶動連桿完成送料和間歇動作。符合要求。 第五章方案的平定 5.1評價方案表 評價方案（1）： 序號 評價項目 評價等級 評價尺度（評價分數） 1 功能目標完成情況 很好 好 較好 不太好 不好 10 8 5 3 0 2 工作原理的先進性 先進 較先進 一般 落后 10 7 4 0 3 系統(tǒng)的工作效率 高 較高 一般 低 10 9 4 0 4 系統(tǒng)機械傳

16、動的精度 高 較高 一般 低 10 8 3 0 5 系統(tǒng)的復雜程度 簡單 較復雜 復雜 10 6 0 6 系統(tǒng)方案的可靠性 可靠 較可靠 一般 不可靠 10 9 4 0 7 系統(tǒng)方案的新穎性 新穎 較新穎 一般 不新穎 10 8 3 0 8 系統(tǒng)方案的實用性 實用 一般 不實用 10 3 0 9 系統(tǒng)方案的經濟成本 低 較低 高 較高 10 8 2 0 10 系統(tǒng)方案的環(huán)保問題 好 較好 不好 10 6 0 項目

17、 方案 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 累計得分 a 8 8 8 8 10 10 8 9 7 10 86 b 5 4 7 10 5 9 8 7 7 10 71 方案評價（2） “＋＋”：“很好”，“＋”：“好”，“－”：“不好”。 方案評價標準 方案a 方案b 成本低 ++ + 便于加工 ++ + 結構簡單 ++ + 便于方便 ++ + 操作方便 ++ + 總計 10“+”， 5個“

18、+” 顯而易見，綜上所評方案a為最佳方案。 第六章系統(tǒng)設計數據處理 方案號B的數據處理： 1——電動機 2——聯軸器 3——蝸輪蝸桿傳動 4——傳送裝置 5——上沖頭 6——下沖頭 7——篩選 8——齒輪傳動 9——皮帶傳送 設計數據如下： 轉動比公式：i12=n1/n2 ⑴ 被壓工件的外形是直徑60mm，厚度5mm的圓形片坯. ⑵ 沖頭壓力為100000N。 ⑶ 生產率為每分鐘15片。 ⑷ 機器運轉不均勻系數為8%。 ⑸ 驅動電機的功率為11KW，970r/min。

19、 機械循環(huán)圖的確定： A．確定機械運動循環(huán)時間： T=1/Q 式中Q表示生產率Q=15個/分，則 T=1/Q=60/15=4 S B：確定各個執(zhí)行構件的簡化運動線路圖 .2傳動裝置的設計： 轉動比公式：i12=n1/n2 i12=w1/w2=960*4/60=64 即從電動機里傳出的轉速要減小64倍，傳到機構上，才可以實現所需的運動。 名稱 模數 齒數 半徑 轉速r/min 齒輪1 4 48 192 20 齒輪2 4 12 48 970 齒輪3 4 12 48 970 齒輪4 4 12 48 9

20、70 齒輪5 4 48 192 20 齒輪6 4 48 192 20 蝸桿7 4 1 30 970 蝸桿8 4 1 30 970 結束語 通過本次課程設計，讓我了解了機械基礎知識，通過對壓片機的設計，更家讓我加深了對著門課的了解，同時對機械結構的了解也大大加深，對機構的組成，運動結構，以及對OUTCAD的運用都有了明顯的進步。 機械學是一們非常廣泛的學科，內容非常的多，著要器我們更加的努力學習。 最后，感謝老師的悉心教導以及同學們給我?guī)椭? 設計者：沈啟益 參考文獻 [1]牛鳴岐,王保民,王振甫.機械原理課程設計手冊.重慶:重慶大學出版社,2001 [2]王知行,鄧宗全.機械原理.北京:高等教育出版社,2006.5 [3]裘建新，機械原理課程設計指導書. 北京:高等教育出版社,2005.4 25