213 空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)

213 空氣壓機(jī)設(shè)計(jì),氣壓,設(shè)計(jì) 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）課 題 名 稱KQYJ-1T 空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 丁 劍 院（系） 工學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師 文建萍 職 稱 講師 學(xué) 歷 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求：1. 設(shè)計(jì)要獨(dú)立完成，不得抄襲。2. 設(shè)計(jì)要具有一定的實(shí)用性。3. 查閱相關(guān)的文獻(xiàn)、資料，通過查閱文獻(xiàn)、資料擴(kuò)充知識(shí)面。4. 設(shè)計(jì)說明書和圖紙符合國標(biāo)規(guī)定及工學(xué)院的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。5. 完成一份 8000 字以上的設(shè)計(jì)說明書和共計(jì) 1.5 張的 AO 圖紙。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.氣缸的設(shè)計(jì)和選擇。2.傳送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3.清擦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。4.機(jī)架的設(shè)計(jì)。5.控制電路的涉及及材料的選用。技術(shù)參數(shù)：1、外形尺寸：（長×寬×高）不大于（1000mm×700mm×1750mm） 。2、最大額定增壓壓力：1T。3、最大額定輸出工作壓力:1000kg。4、托模上移塊上移的總行程：140mm。5、工作效率每分鐘 6 到 20 次。6、工作氣源壓力：≤0.6Mpa7、工作電源電壓：220V，0.1kw。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作計(jì)劃：一、課題準(zhǔn)備階段，了解課題課題的內(nèi)容，初步定出解決方案;二、氣缸的計(jì)算和選用。三、熟悉 AutoCAD 繪圖及 機(jī)械設(shè)計(jì)，材料力學(xué)等相關(guān)知識(shí)；四、出 AutoCAD 二維圖紙，然后出 SolidWorks 三維圖。五 、 撰寫畢業(yè)論文。接受任務(wù)日期 2008 年 12 月 1 日 要求完成日期 2009 年 5 月 10 日學(xué) 生 簽 名 年 月 日指導(dǎo)教師簽名 年 月 日院長（主任）簽名 年 月 日 編 號(hào) 20050411 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 材 料專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名 丁 劍材 料 目 錄序號(hào) 附 件 名 稱 數(shù)量 備注1 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 設(shè)計(jì)圖紙 1 份二〇〇九年五月題 目 KQYJ-1T 空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)目 錄前言 .................................................................................- 1 -第一章 電控氣動(dòng)壓力機(jī)方案設(shè)計(jì) .......................................................- 2 -1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化 ..................................................................- 2 -1.1.1 建立黑箱 ...................................................................- 2 -1.1.2 功能分解 ...................................................................- 2 -1.2 確定工藝原理 ....................................................................- 3 -1.3 確定技術(shù)過程 ....................................................................- 4 -1.4 引進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，確定邊界 ..........................................................- 4 -1.5 確定功能結(jié)構(gòu) ....................................................................- 5 -1.5.1 技術(shù)系統(tǒng)總功能，及進(jìn)行功能分解 .............................................- 5 -第二章 倍力氣缸設(shè)計(jì) .................................................................- 6 -2.1 工作動(dòng)力類型的選擇 ..............................................................- 6 -2.2 氣缸及其附件的設(shè)計(jì) ..............................................................- 7 -2.2.1 氣缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 ...........................................................- 7 -第三章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................- 10 -3.1 送料滑板設(shè)計(jì) ...................................................................- 10 -3.2 定位、脫模調(diào)節(jié)設(shè)計(jì) .............................................................- 11 -3.3 送料裝置氣缸的選擇 .............................................................- 11 -第四章 清擦機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ..............................................................- 12 -4.1 清擦機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案分析 ...........................................................- 13 -4.2 清擦機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的確定 .............................................................- 13 -第五章 機(jī)座部分 ....................................................................- 15 -5.1 配重塊 .........................................................................- 15 -5.2 安全措施 .......................................................................- 16 -5.3 臺(tái)面板 .........................................................................- 16 -5.4 機(jī)架 ...........................................................................- 16 -5.5 其余材料 .......................................................................- 16 -5.6 配重塊 .........................................................................- 16 -第六章 電路、氣路控制 ..............................................................- 16 -6.1 模子送進(jìn) .......................................................................- 19 -6.2 工作過程 .......................................................................- 19 -6.3 保壓延時(shí) .......................................................................- 19 -6.4 倍力氣缸回位過程 ...............................................................- 19 -6.5 模子送出 .......................................................................- 19 -6.6 清刷過程 .......................................................................- 19 -參 考 文 獻(xiàn) .........................................................................- 20 -致 謝 ............................................................................- 21 -各位評(píng)委老師好！,設(shè)計(jì)課題：KQYJ-1T 空氣壓機(jī)設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 機(jī)制051 姓 名：丁 劍 學(xué) 號(hào)：20050411 指導(dǎo)老師：文 建 萍,動(dòng)力源的選擇： 經(jīng)過查閱資料和工作參數(shù)的要求，最后選定用壓縮空氣來作為設(shè)備的動(dòng)力源，因此選擇氣壓系統(tǒng)作為動(dòng)力裝置。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：,(1)介質(zhì)提取和處理方便。(2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過程中，阻力損失較小。(3)動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏。氣動(dòng)系統(tǒng)一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動(dòng)系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，便于自動(dòng)控制。(4)工作環(huán)境適應(yīng)性好。在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、強(qiáng)輻射、振動(dòng)等惡劣環(huán)境中，氣壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)比機(jī)械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越，而且不會(huì)因溫度變化影響傳動(dòng)及控制性能。 (5)成本低廉。由于氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力較低，因此降低了氣動(dòng)元、輔件的材質(zhì)和加工精度要求，制造容易，成本較低,KQYJ-1T 空氣壓機(jī)設(shè)備在220V交流電壓和不小于0.6MPa的工作壓力（常見的現(xiàn)場工作壓力為0.5MPa）條件下：完成自動(dòng)送料出入至施壓點(diǎn)、給予壓力和清刷沖頭等功能。并要求每次給定的壓力在一定的范圍內(nèi)，保證效率在每分鐘6~20次，所施加的壓力不大于1噸（即為100MPa）。,KQYJ-1T 空氣壓機(jī),主要參數(shù)： 外形尺寸：（長×寬×高）不大于（1000mm×700mm×1800mm）。 最大額定增壓壓力：1T（100MPa）。 最大額定輸出工作壓力:1000Kg。 托模上移塊上移的總行程：140mm。 工作效率每分鐘6到20次。 工作氣源壓力：≤0.6Mpa 工作電源電壓：220V，0.1kw。,KQYJ-1T 主要組成部件,送料機(jī)構(gòu) 清擦機(jī)構(gòu),倍力氣缸 機(jī)架,KQYJ-1T 空氣壓機(jī)的工作原理,HQYJ-1T空氣壓機(jī)的動(dòng)力源為壓縮空氣，它是通過使用倍力氣缸和配重塊來完成對(duì)殼體內(nèi)的藥劑進(jìn)行壓實(shí)，由于作用在殼體藥劑內(nèi)的力是一對(duì)相互作用力，因此在配重塊不變的情況下每次壓裝時(shí)殼體內(nèi)藥劑受到的作用力是一致的。,模子送進(jìn) 模子放入模座，光點(diǎn)傳感器感應(yīng)觸發(fā)后延時(shí)t秒（可調(diào)），PLC接到信號(hào)后接通送模氣缸電磁閥電源，送模氣缸進(jìn)出氣換向，將送?；寮胺雷o(hù)門拉送到位。工作過程在送模氣缸將送?；寮胺雷o(hù)門拉送到位的同時(shí)，送模氣缸上的磁石感應(yīng)開關(guān)接通，PLC接到信號(hào)后，電磁閥換向?；钊麠U推動(dòng)托模上移塊將到位的模座和模子向上推起，壓藥沖通過脫模導(dǎo)沖板和導(dǎo)沖模進(jìn)入產(chǎn)品殼體內(nèi)壓實(shí)藥劑到位。保壓延時(shí)在倍力氣缸活塞桿上移壓實(shí)殼體內(nèi)藥劑的同時(shí)，壓頭對(duì)配重塊支架施加向上的作用力將其頂起，當(dāng)支架托盤遠(yuǎn)離接近傳感器時(shí)，PLC接到信號(hào)后關(guān)閉進(jìn)氣口，倍力氣缸活塞桿輸出力與配重塊支架重物下壓力平衡，延時(shí)t1秒（可調(diào)）后，PLC發(fā)出指令延時(shí)電磁閥開始工作，使壓機(jī)對(duì)壓料延時(shí)保壓。,倍力氣缸回位過程PLC延期到時(shí)后，倍力氣缸反向進(jìn)氣，倍力氣缸活塞桿及托模上移塊下移回位，送?；鍎?dòng)作將模座和模子一起送出回到起始位置。工作循環(huán)完成。 清擦當(dāng)倍力氣缸活塞桿回到位后，清刷計(jì)數(shù)到后，清刷缸開始對(duì)沖子清刷，清刷的次數(shù)由文本上設(shè)置而定，只有當(dāng)清刷完后，才可以進(jìn)入下一個(gè)產(chǎn)品的。在清刷過程中如有異?？砂聪录蓖ｉ_關(guān)停止清刷。,壓力調(diào)整：根據(jù)工作需要選擇配重的重量，并將其擺放在配重塊支架上，配重塊的重量有：20kg（8個(gè)），10kg（2個(gè)），5kg（2個(gè)），2kg（4個(gè)），1kg（2個(gè)）。,感謝各位評(píng)委老師！由于能力有限，設(shè)計(jì)還不是那么的完善，希望各位評(píng)委老師給出寶貴的意見！,學(xué)校代碼：10410序 號(hào)：050411本 科 畢 業(yè) 論 文題目： KQYJ-1T 空氣壓機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 丁 劍 學(xué) 號(hào)： 20050411 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 機(jī)制 051 指導(dǎo)教師： 文 建 萍 二 OO 九年 五 月摘 要?dú)鈩?dòng)壓力機(jī)（KQYJ-1T）設(shè)計(jì)是典型的機(jī)械設(shè)計(jì)，它包括機(jī)構(gòu)的尺寸、強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及標(biāo)準(zhǔn)氣缸和材料的選擇。主設(shè)計(jì)是針對(duì)保證每次給壓穩(wěn)定的要求而對(duì)倍力氣缸的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)方案確定、主氣缸設(shè)計(jì)與其它附件及控制電路的設(shè)計(jì)。倍力氣缸的活塞大小，密封性及工作壓力的穩(wěn)定設(shè)計(jì)是電控壓力機(jī)能否正常工作的關(guān)鍵，也是本設(shè)計(jì)重點(diǎn)。主氣缸及個(gè)副氣缸（標(biāo)準(zhǔn)缸）的設(shè)計(jì)及選擇是實(shí)現(xiàn)工作要求的給壓、自動(dòng)送料和自動(dòng)清刷裝置等功能的關(guān)鍵所在。作為電控氣動(dòng)設(shè)備，控制電路的設(shè)計(jì)自然非常重要，由于專業(yè)限制，這塊方案的確定是在公司相關(guān)技術(shù)人員的幫助下完成，主選的是 PLC 控制方式。而且處于對(duì)操作人員的安全考慮，采用了電感應(yīng)行程開關(guān)，這樣大大提高了設(shè)備的安全性能。設(shè)計(jì)好的電控壓力機(jī)工作效率為每分鐘 6 到 20 次，在工作氣源壓力不小于0.6Mpa 的情況提供不大于 1T 的壓力。關(guān)鍵詞：倍力氣缸、自動(dòng)送料裝置、自動(dòng)清刷裝置、機(jī)座、和控制系統(tǒng)。KQYJ-1T air press designAbstract: the air operated press (KQYJ-1T) designs is the typical machine design, it including organization size, intensity design as well as standard air cylinder and material choice. The main design is aims at the guarantee each time to give presses the stable request, but to time of strength air cylinder's design. The design primary coverage includes: Design proposal determination, master cylinder design and other appendices and control circuit's design. the time of strength air cylinder's piston size, whether leak-proof and is working pressure's stable design the electrically controlled press normal work key, is also this design key. Master cylinder and vice-air cylinder (standard cylinder) the design and the choice are realize the work requirement for installment the function and so on to press, the feed control and to clean off keys to be at automatically. takes the electric control air operated equipment, control circuit's design is naturally important, because the specialized limit, this plan's determination is completes under the company correlation technique personnel's help, what the host elects is the PLC control mode. Moreover is to operators' security concern, has used the electric induction limit switch, enhanced equipment's safety performance like this greatly. designs the good electrically controlled press working efficiency for each minute 6 to 20 times, is not smaller than in the process gas source pressure the 0.6Mpa situation provides is not bigger than 1T the pressure. Key words: Time of strength air cylinder, the feed control installment, clean off the installment, the seat-s on a plane automatically, and the control system. 3D 效果圖空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 1 -空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 1 -前言 時(shí)間轉(zhuǎn)瞬即逝，轉(zhuǎn)眼之間四年的大學(xué)生涯就要結(jié)束了，回首四年的學(xué)習(xí)生活，我感到自己的收獲無比豐富。四年來，我不僅認(rèn)真學(xué)習(xí)了各門基礎(chǔ)課，而且更加系統(tǒng)地掌握了多門專業(yè)技術(shù)課，在每次的課程設(shè)計(jì)中，我都認(rèn)真對(duì)待，努力鉆研。這樣，通過四年的鍛煉不斷地提高了我的設(shè)計(jì)、繪圖、識(shí)圖能力?？梢哉f，大學(xué)里的理論基礎(chǔ)，不但使我學(xué)會(huì)了分析問題、解決問題的能力，而且更強(qiáng)化了我的知識(shí)結(jié)構(gòu)。尤其幸運(yùn)的是，我不只一次地深入工廠實(shí)習(xí)，把學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)習(xí)現(xiàn)場的具體工作中，提高了自己的動(dòng)手能力，為我今后步入工作崗位打下了更好的實(shí)踐基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)的目的培養(yǎng)學(xué)生初步掌握獨(dú)立從事專業(yè)技術(shù)工作的能力，提高學(xué)生從事工藝和工藝裝備設(shè)計(jì)的水平，使學(xué)生初步掌握從事本專業(yè)科學(xué)研究工作的能力。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)不但培養(yǎng)了我們運(yùn)用各種工具書的方法和技巧，同時(shí)也培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考問題、解決問題的能力。通過翻閱查找各種工具書，擴(kuò)大了視眼，豐富了自己的知識(shí)范圍。 本次設(shè)計(jì)我們是有充分準(zhǔn)備的。我們不僅準(zhǔn)備了四年的時(shí)間來掌握各門專業(yè)課學(xué)習(xí)，而且我們多次深入工廠實(shí)習(xí)，更主要的是設(shè)計(jì)期間不斷地從網(wǎng)上、圖書館收集大量的資料，尋找各種解決問題的方法。所以說本設(shè)計(jì)我們是有充分準(zhǔn)備的，它是與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。它也將成為我們走上工作崗位的一次重要演習(xí)，為我們今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 2 -第一章 電控氣動(dòng)壓力機(jī)方案設(shè)計(jì) 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化 設(shè)計(jì)要求：所設(shè)計(jì)的設(shè)備要求完成自動(dòng)送料出入至施壓點(diǎn)、給予和清刷沖頭等功能。并要求每次給定的壓力在一定的范圍內(nèi)，保證效率在每分鐘6~20次，工作壓力不小于0.6Mpa，能量220V交流電。1.1.1 建立黑箱 1.1.2 功能分解 空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 3 -1.2 確定工藝原理 確定依據(jù)：成本、質(zhì)量、效率三者綜合比較。 功 能 1.實(shí)現(xiàn)對(duì)料粉一定壓力壓實(shí)。2.工作頻率沒分鐘 6~20 次。必要要求必要要求加工 4.小批生產(chǎn)，中小型廠加工 基本要求成本 5.成本不高6.結(jié)構(gòu)簡單附加要求附加要求使用 7.操作方便 附加要求空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 4 -1.3 確定技術(shù)過程1.4 引進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，確定邊界空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 5 -1.5 確定功能結(jié)構(gòu) 1.5.1 技術(shù)系統(tǒng)總功能，及進(jìn)行功能分解空氣壓機(jī)（KQYJ-1T）電控氣動(dòng)壓力機(jī)的動(dòng)力源為壓縮空氣，它是通過使用倍力氣缸和配重塊來完成對(duì)殼體內(nèi)的壓料進(jìn)行壓實(shí)，由于作用在殼體藥劑內(nèi)的力是一對(duì)相互作用力，因此在配重塊不變的情況下每次壓裝時(shí)殼體內(nèi)藥劑受到的作用力是一致的。工作過程：將裝有需要壓裝的產(chǎn)品模子放入送?；迳系哪＞叩鬃鶅?nèi)，按下啟動(dòng)按鈕后延時(shí) t 秒（可調(diào)） ，送模氣缸動(dòng)作將模子送到工作位置，同時(shí)模子進(jìn)出門洞關(guān)起，倍力氣缸控制閥工作，活塞桿推動(dòng)托模上移塊將到位的模座和模子向上推起，壓藥沖通過脫模導(dǎo)沖板和導(dǎo)沖模進(jìn)入產(chǎn)品殼體內(nèi)壓實(shí)藥劑，在壓力增加的過程中，壓藥沖將作用力傳給壓頭和配重塊支架并將起頂起上移，當(dāng)支架托塊上移到脫離接近開關(guān)的感應(yīng)時(shí)，倍力氣缸進(jìn)氣口停止進(jìn)氣，保壓一定時(shí)間后倍力氣缸反向進(jìn)氣，托模上移塊下移回位，送?；鍎?dòng)作將模座和模子一起送出回到起始位，在將模子從模座中取出前，送?；逡恢北３制鹗紶顟B(tài)，只有當(dāng)從模座內(nèi)取出模子并再次放入產(chǎn)品后，下一個(gè)工作循環(huán)才能進(jìn)行。當(dāng)倍力氣缸活塞桿回到位后，清刷計(jì)數(shù)到后，清刷缸開始對(duì)沖子清刷，清刷的次數(shù)由文本上設(shè)置而定，只有當(dāng)清刷完后，才可以進(jìn)入下一個(gè)產(chǎn)品的。在清刷過程中如有異?？砂聪录蓖ｉ_關(guān)停止清刷?？諝鈮簷C(jī)設(shè)計(jì)- 6 -第二章 倍力氣缸設(shè)計(jì)2.1 工作動(dòng)力類型的選擇經(jīng)查閱資料和市場考察，決定使用氣動(dòng)氣缸為工作動(dòng)力。氣動(dòng)技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn): (1)介質(zhì)提取和處理方便。氣壓傳動(dòng)工作壓力較低，工作介質(zhì)提取容易，而后排入大氣，處理方便，一般不需設(shè)置回收管道和容器:介質(zhì)清潔，管道不易堵存在介質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)充的問題. (2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過程中，阻力損失較小(一般不卜澆塞僅為油路的千分之一)，空氣便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。外泄漏不會(huì)像液壓傳動(dòng)那樣，造成壓力明顯降低和嚴(yán)重污染。(3)動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏。氣動(dòng)系統(tǒng)一般只需要 0.02s-0.3s 即可建立起所需的壓力和速度。氣動(dòng)系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，便于自動(dòng)控制。(4)能源可儲(chǔ)存。壓縮空氣可存貯在儲(chǔ)氣罐中，因此，發(fā)生突然斷電等情況時(shí)，機(jī)器及其工藝流程不致突然中斷。 空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 7 -(5)工作環(huán)境適應(yīng)性好。在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、強(qiáng)輻射、振動(dòng)等惡劣環(huán)境中，氣壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)比機(jī)械、電器及液壓系統(tǒng)優(yōu)越，而且不會(huì)因溫度變化影響傳動(dòng)及控制性能。 (6)成本低廉。由于氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力較低，因此降低了氣動(dòng)元、輔件的材質(zhì)和加工精度要求，制造容易，成本較低。2.2 氣缸及其附件的設(shè)計(jì)倍力氣缸由：前端蓋，活塞，活塞桿、連接法蘭、后端蓋缸筒和密封件組成。因?yàn)楣ぷ饕蟮膲毫Σ淮笥?1 噸（即為 100MPa） ，且按常見的現(xiàn)場工作壓力為0.5MPa。2.2.1 氣缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算（1） 根據(jù)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求和結(jié)構(gòu)要求，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 5》表 38.2-1 選擇組合氣缸中的增壓氣缸；參考表 38.2-2 選擇氣缸為前法蘭 MF1 式的連接方式?；钊娣e×工作氣壓力=活塞推力 要求工作壓力不大于 100MPa，計(jì)算則取極限值 100MPa。經(jīng)計(jì)算得到活塞面積 S。同時(shí)要考慮到缸筒的內(nèi)徑選擇，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 5》表 38.2-4，分別選擇內(nèi)徑為125mm 和 100mm 的作為缸筒外徑。氣缸加工要求：氣缸兩端必須倒角，以利于缸蓋裝配。為了防腐和提高壽命，缸內(nèi)鍍鉻，在拋光，鉻層厚度為0.01~0.03mm。外表面涂漆。（2）氣缸壁厚計(jì)算 t[]t t1.5DPP?????氣 缸 的 壁 厚氣 缸 的 內(nèi) 徑氣 缸 試 驗(yàn) 壓 力 ， 一 般空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 8 -[]baPS?????氣 缸 工 作 壓 力缸 筒 材 料 許 用 應(yīng) 力材 料 抗 拉 強(qiáng) 度安 全 系 數(shù) ， 一 般 =6~8鋁 合 金 []3MP結(jié)合計(jì)算結(jié)構(gòu)并參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 5》表 38.2-7，最后確定壁厚為 4mm。（3）活塞桿的計(jì)算 41bap/1.4FdPS??????π 氣 缸 的 拉 力活 塞 桿 材 料 的 許 用 應(yīng) 力材 料 抗 拉 強(qiáng) 度安 全 系 數(shù) ，并查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 5》最終確定活塞桿的各部分直徑大小。為了便于加工和裝配，最終確定活塞外徑為 123mm 和 98mm。單邊留有 1mm 余量，便于密封件的裝配。并且用螺母將活塞桿和或是固定。設(shè)定氣缸的工作行程為 140mm，加上活塞的厚度和余量，每個(gè)缸筒長度定位225mm?？諝鈮簷C(jī)設(shè)計(jì)- 9 -（5）連接 1.端蓋和缸筒連接采用雙頭螺栓連接，并用 O 型密封圈密封。2.活塞桿和活塞用緊固螺母固定。（6）密封，活塞桿用 O 型密封圈，活塞上用對(duì)裝的 Y 型密封圈，并在中間在導(dǎo)向帶。（7） 外聯(lián)螺桿，端蓋，和法蘭均經(jīng)行氧化發(fā)黑處理，防止生銹?？諝鈮簷C(jī)設(shè)計(jì)- 10 -第三章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)由于工作壓力在對(duì)操作者可能會(huì)存一些隱含的危險(xiǎn)，因此設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)為氣缸輸送，并在設(shè)壓區(qū)加防護(hù)用鋼罩和防彈玻璃。且選用導(dǎo)軌和滑板在輸送系統(tǒng)中，節(jié)省空間且加潤滑油后摩擦阻力更小。3.1 送料滑板設(shè)計(jì)為了更好的起到定位，并使滑板在滑軌上的運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，選擇了在滑板兩側(cè)開內(nèi)凹滑槽，并在加工凹槽時(shí)保證其平行度，各接觸邊多角。為了防止材料生銹，滑板表面進(jìn)行電鍍使其生成一層致密的氧化膜?；墑t根據(jù)滑板的要求進(jìn)行配加工，并且也要進(jìn)行電鍍處理，成對(duì)加工，保證其空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 11 -平行度。 。3.2 定位、脫模調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)為了方便放料和在工作施壓結(jié)束后，根據(jù)所需產(chǎn)品在滑板上設(shè)置了限位槽（圖3.1） 。參考產(chǎn)品外殼尺寸留有一定余量確定限位槽尺寸。圖 3.1送料滑板將料殼送入后，須正對(duì)施壓的沖頭，才能保證工作壓力的恒定和工作的安全、平穩(wěn)進(jìn)行。設(shè)計(jì)了定位零件，其定位根據(jù)沖頭的位置來定。并且其上對(duì)不同高度料殼的拔模開有長腰槽（圖 3.2） ，可以進(jìn)行調(diào)節(jié)高度，并配有兩個(gè)不同尺寸的脫模調(diào)節(jié)塊。圖 3.2所有送料機(jī)構(gòu)都采用材料 Q235A，并電鍍進(jìn)行保護(hù)處理。3.3 送料裝置氣缸的選擇空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 12 -根據(jù)設(shè)備工作要求行程，留余量取整，選擇行程為了 200mm 缸。查閱《亞德客集團(tuán)氣缸購買手冊(cè)》 。選擇了 38mm 內(nèi)徑（最小內(nèi)徑）SC 型氣缸，SC 為標(biāo)準(zhǔn)缸，有利于節(jié)約成本。參考為設(shè)備平放氣缸，固定方式選 LB 式。則送料裝置氣缸的型號(hào)確定為：SC-32×200-LB。為氣缸設(shè)計(jì)一支撐座如圖 3.3.第四章 清擦機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 13 -4.1 清擦機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案分析由于工作所對(duì)的壓料為粉狀，經(jīng)過數(shù)次施壓工作后，會(huì)有壓料沾在沖頭上，累積沖頭上將為影響到設(shè)備的正常工作。因此設(shè)計(jì)套沖頭清擦機(jī)構(gòu)，并和 PLC 系統(tǒng)和氣缸驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，是機(jī)構(gòu)安全簡單，并設(shè)定好數(shù)據(jù)后可以自動(dòng)運(yùn)行。由于清刷缸的動(dòng)作是由文本上的清刷計(jì)數(shù)、清刷次數(shù)來控制的。當(dāng)倍力氣缸活塞桿回到位后，清刷計(jì)數(shù)到后，清刷缸開始對(duì)沖子清刷，清刷的次數(shù)由文本上設(shè)置而定，只有當(dāng)清刷完后，才可以進(jìn)入下一個(gè)產(chǎn)品的。在清刷過程中如有異?？砂聪录蓖ｉ_關(guān)停止清刷。4.2 清擦機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的確定4.2.1. 和送料機(jī)構(gòu)一樣，動(dòng)力選擇的是氣缸運(yùn)動(dòng)來完成，所以同樣也采用滑軌裝置，并且選擇內(nèi)嵌式的燕尾槽。空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 14 -并采用螺釘固定在機(jī)座臺(tái)面板上?；壱M(jìn)行氧化發(fā)黑保護(hù)處理4.2.2. 用于沖頭是垂直水平方向安裝，而清擦氣缸是水平放置，因此要清擦沖頭，需要設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換力的方向。查閱資料決定選用在滑塊上帶齒條裝置和普通圓柱齒輪來完成。由于傳動(dòng)要求不高，因此采用最簡單的圓柱直齒齒輪，查閱《設(shè)計(jì)手冊(cè)》并計(jì)算后得到齒輪數(shù)據(jù)如下：齒數(shù)： Z=18壓力角：α=20°模數(shù)： m=1.5齒頂高：ha=1.5齒根高：hf=1.875全齒高：h=3.375齒條底部根據(jù)所選用燕尾槽尺寸進(jìn)行配加工。齒條上參數(shù)如下：齒數(shù)： Z=40壓力角：α=20°模數(shù)： m=1.5齒頂高：ha=1.5齒根高：hf=1.875空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 15 -全齒高：h=3.375齒距：P=4.7124.2.3. 其它零件：螺桿采用 45 號(hào)鋼材，并附螺紋。表面氧化發(fā)黑處理。螺母和擦沖板配合并和螺桿嚙合，使得在氣缸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)齒條移動(dòng)，使齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)辇X輪通過華建和螺桿連接，轉(zhuǎn)動(dòng)傳至螺桿，在定好螺桿螺紋后，則運(yùn)動(dòng)會(huì)使沖擦板勻速在縱向運(yùn)動(dòng)從而達(dá)到清擦沖頭的目的。在沖擦板的另一頭，卡位在定位擋桿上。其定位和導(dǎo)向作用。其轉(zhuǎn)配關(guān)系如下。4.氣缸也采用同樣的支承座，氣缸通過計(jì)算采用型號(hào)：SC-32×160-LB.第五章 機(jī)座部分機(jī)座部分包括：配重塊支架、壓頭滑套、?？蚣?、觀察窗、臺(tái)面板、底板、氣缸安裝板、機(jī)座、導(dǎo)柱。5.1 配重塊 配重塊是用來按照不同要求添加支撐塊其上，以到達(dá)不同壓力的裝置。其由 22mm空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 16 -厚的鋼板和直徑為 76mm 的鋼柱焊接成。并和滑套連接配合不同要求的施壓沖頭以完成。5.2 安全措施 由于設(shè)備工作的壓力盒壓料的特殊性，特加防彈玻璃，提高操作者的安全度。5.3 臺(tái)面板臺(tái)面板 起到安裝?？蚣?、底板、氣缸安裝板、機(jī)座的重要作用。5.4 機(jī)架 由設(shè)計(jì)要求的外型尺寸：外形尺寸：（長×寬×高）不大于（1000mm×700mm×1750mm）確定機(jī)架的尺寸。機(jī)架采用厚度為 5mm 的 63 槽鋼。5.5 其余材料其余所有材料均采用 Q235A。其中配重塊支架、壓頭滑套、模框架、觀察窗、臺(tái)面板、底板、氣缸安裝板經(jīng)行氧化發(fā)黑處理，導(dǎo)柱電鍍拋光。5.6 配重塊配重塊，分為 20kg、10kg、5kg、2kg、1kg 五種。第六章 電路、氣路控制本設(shè)備電路、氣路控制主要由 PLC 控制系統(tǒng)來完成。PLC 叫可編程控制器，是一種帶有指令存儲(chǔ)器，數(shù)字或模擬輸入/輸出接口，以位運(yùn)算為主，能夠完成邏輯，順序，定時(shí)，記數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能，用于控制機(jī)器或生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制裝置。 PLC 控制系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：1 數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)——也是一種計(jì)算機(jī) 2 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì) 3 面向用戶指令——編程方便 4 邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)計(jì)算和算術(shù)操作 5 數(shù)字量或模擬量輸入輸出控制 6 易與控制系統(tǒng)聯(lián)成一體7 易于擴(kuò)充 且 PLC 因?yàn)槭悄K式的，所以擴(kuò)展容易，邏輯控制優(yōu)勢(shì)明顯，布線簡單，監(jiān)控方便，編程容易上手，開發(fā)周期短，快捷方便，這是其優(yōu)點(diǎn)。電路、氣路控制圖如下：空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 17 -空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 20 -空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 21 -結(jié)合電氣控制系統(tǒng)詳細(xì)工作原理如下：HQYJ-1T 電控氣動(dòng)壓力機(jī)的動(dòng)力源為壓縮空氣，它是通過使用倍力氣缸和配重塊來完成對(duì)殼體內(nèi)的藥劑進(jìn)行壓實(shí)，由于作用在殼體藥劑內(nèi)的力是一對(duì)相互作用力，因此在配重塊不變的情況下每次壓裝時(shí)殼體內(nèi)藥劑受到的作用力是一致的。工作過程：將裝有需要壓裝的產(chǎn)品模子放入送?；迳系哪＞叩鬃鶅?nèi)，按下啟動(dòng)按鈕后延時(shí) t 秒（可調(diào)） ，送模氣缸動(dòng)作將模子送到工作位置，同時(shí)模子進(jìn)出門洞關(guān)起，倍力氣缸控制閥工作，活塞桿推動(dòng)托模上移塊將到位的模座和模子向上推起，壓藥沖通過脫模導(dǎo)沖板和導(dǎo)沖模進(jìn)入產(chǎn)品殼體內(nèi)壓實(shí)藥劑，在壓力增加的過程中，壓藥沖將作用力傳給壓頭和配重塊支架并將起頂起上移，當(dāng)支架托塊上移到脫離接近開關(guān)的感應(yīng)時(shí)，倍力氣缸進(jìn)氣口停止進(jìn)氣，保壓一定時(shí)間后倍力氣缸反向進(jìn)氣，托模上移塊下移回位，送?；鍎?dòng)作將模座和模子一起送出回到起始位，在將模子從模座中取出前，送?；逡恢北３制鹗紶顟B(tài)，只有當(dāng)從模座內(nèi)取出模子并再次放入產(chǎn)品后，下一個(gè)工作循環(huán)才能進(jìn)行。6.1 模子送進(jìn)模子放入模座，光點(diǎn)傳感器感應(yīng)觸發(fā)后延時(shí) t 秒（可調(diào)） ，PLC 接到信號(hào)后接通DY3 電磁閥電源，DY3 通電時(shí)換向，送模氣缸進(jìn)出氣換向，將送?；寮胺雷o(hù)門拉送到位。6.2 工作過程在送模氣缸將送?；寮胺雷o(hù)門拉送到位的同時(shí)，氣缸上的磁石感應(yīng)開關(guān)接通，PLC 接到信號(hào)后電磁閥 DY1 線圈通電，電磁閥換向倍力氣缸活塞桿上移到位對(duì)殼體內(nèi)的藥劑進(jìn)行壓實(shí)。6.3 保壓延時(shí)在倍力氣缸活塞桿上移壓實(shí)殼體內(nèi)藥劑的同時(shí)，壓頭對(duì)配重塊支架施加向上的作用力將其頂起，當(dāng)支架托盤遠(yuǎn)離接近傳感器時(shí)，PLC 接到信號(hào)后給電磁閥 DY2 線圈通電關(guān)閉進(jìn)氣口，倍力氣缸活塞桿輸出力與配重塊支架重物下壓力平衡，延時(shí) t1 秒（可調(diào)）后，PLC 發(fā)出指令電磁閥 DY1 線圈斷電電磁閥換向。6.4 倍力氣缸回位過程PLC 延期到時(shí)后，輸出開關(guān)信號(hào)讓 DY1、 DY2 同時(shí)斷電，電磁閥換向，倍力氣缸活塞桿回位。6.5 模子送出倍力氣缸活塞桿回位時(shí)，送模塊導(dǎo)桿同時(shí)到位觸發(fā)接近開關(guān)，PLC 接到信號(hào)后發(fā)出指令切斷 DY3 電磁閥電源，電磁閥換向，送?；鍘е鴫褐频漠a(chǎn)品送出。只有在取出產(chǎn)品并放入下一個(gè)產(chǎn)品后，下一個(gè)工作循環(huán)才能進(jìn)行。6.6 清刷過程清刷缸的動(dòng)作是由文本上的清刷計(jì)數(shù)、清刷次數(shù)來控制的。當(dāng)倍力氣缸活塞桿回到位后，清刷計(jì)數(shù)到后，清刷缸開始對(duì)沖子清刷，清刷的次數(shù)由文本上設(shè)置而定，只有當(dāng)清刷完后，才可以進(jìn)入下一個(gè)產(chǎn)品的。在清刷過程中如有異?？砂聪录蓖ｉ_關(guān)停止空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 20 -清刷。參 考 文 獻(xiàn)[1] 《機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè)》------機(jī)械工業(yè)出版社 主編：王少懷，徐安東，高紅霞[2] 《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》-------遼寧科學(xué)出版社 主編：蔡春源[3] 《精通 Solid Works》------夸克工作室 主編：賴育良[4] 《機(jī)械設(shè)計(jì)》------武漢理工大學(xué)出版社 主編：楊明忠，朱家誠[5] 《AUTO CAD 2006 中文版》-----大連理工大學(xué)出版社 主編：余桂英[6] 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》-----武漢理工大學(xué)出版社 主編：曾志新[7] 《PRO/ENGINEER Wildfire 3.0》--------清華大學(xué)出版社 主編：卲立新，孫江宏空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)- 20 -致 謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以圓滿地首先要感謝文建萍老師的大力指導(dǎo)，在問老師細(xì)心的指導(dǎo)下不僅完成了本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)，并且在專業(yè)知識(shí)上得到了極大的補(bǔ)充，一定會(huì)對(duì)我以后的工作起到很大的幫助。然后要感謝學(xué)校四年的栽培，讓我們?cè)谶M(jìn)入社會(huì)前學(xué)會(huì)了專業(yè)技能。最后要感謝工作所在公司的師傅和同事的細(xì)心幫助，使我在專業(yè)理論和實(shí)踐理論上都獲得了很多的寶貴經(jīng)驗(yàn)。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）課 題 名 稱KQYJ-1T 空氣壓機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 丁 劍 院（系） 工學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師 文建萍 職 稱 講師 學(xué) 歷 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求：1. 設(shè)計(jì)要獨(dú)立完成，不得抄襲。2. 設(shè)計(jì)要具有一定的實(shí)用性。3. 查閱相關(guān)的文獻(xiàn)、資料，通過查閱文獻(xiàn)、資料擴(kuò)充知識(shí)面。4. 設(shè)計(jì)說明書和圖紙符合國標(biāo)規(guī)定及工學(xué)院的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。5. 完成一份 8000 字以上的設(shè)計(jì)說明書和共計(jì) 1.5 張的 AO 圖紙。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.氣缸的設(shè)計(jì)和選擇。2.傳送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3.清擦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。4.機(jī)架的設(shè)計(jì)。5.控制電路的涉及及材料的選用。技術(shù)參數(shù)：1、外形尺寸：（長×寬×高）不大于（1000mm×700mm×1750mm） 。2、最大額定增壓壓力：1T。3、最大額定輸出工作壓力:1000kg。4、托模上移塊上移的總行程：140mm。5、工作效率每分鐘 6 到 20 次。6、工作氣源壓力：≤0.6Mpa7、工作電源電壓：220V，0.1kw。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作計(jì)劃：一、課題準(zhǔn)備階段，了解課題課題的內(nèi)容，初步定出解決方案;二、氣缸的計(jì)算和選用。三、熟悉 AutoCAD 繪圖及 機(jī)械設(shè)計(jì)，材料力學(xué)等相關(guān)知識(shí)；四、出 AutoCAD 二維圖紙，然后出 SolidWorks 三維圖。五 、 撰寫畢業(yè)論文。接受任務(wù)日期 2008 年 12 月 1 日 要求完成日期 2009 年 5 月 10 日學(xué) 生 簽 名 年 月 日指導(dǎo)教師簽名 年 月 日院長（主任）簽名 年 月 日