3729 壓片成形機的設(shè)計

3729 壓片成形機的設(shè)計,壓片,成形,設(shè)計 單沖式壓片機的創(chuàng)新研究劉江’廖結(jié)安(塔里木大學機械電氣化工程學院，阿拉爾 843300)摘要：以小型單沖式壓片機為例，介紹了單沖式壓片機的基本結(jié)構(gòu)組成、工作原理及工作過程，闡述了國內(nèi)外單沖式壓片機的發(fā)展現(xiàn)狀，同時根據(jù)其發(fā)展現(xiàn)狀分析了目前單沖式壓片機所存在的主要缺陷，并指明了其發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：壓片機；單沖；片劑生產(chǎn)；中圖分類號：TG375 文獻標識碼：ATheDeVelopmentStatus and Direction ofSinglePunch Tablet PressLiu-jiang’Liao Jiean(School of Mechanical Engineering，Tarim University，A’laer843300，China)Abstract：Taking the small single punch tablet pressas an example，this paper introduced the basic structure，working prin—ciple and working process of the single punch tablet press．It also introduced the development status of the single punch tablet press． In the meantime，this paper introduced the analysis of the major shortcomings of the current single punch tablet press and the proposition of the development direction according to the development status．Key words：tablet press；singIe punch；production of tablets片劑是醫(yī)療保健中不可或缺的藥劑形式之一，它是在散劑和丸劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，應(yīng)用歷史悠久。其常用的生產(chǎn)設(shè)備是壓片機，直接將藥劑粉末顆粒壓制成片劑。目前國內(nèi)外各制藥企業(yè)使用的壓片機，按其結(jié)構(gòu)原理可分為單沖式壓片機和旋轉(zhuǎn)式壓片機口]。文中主要介紹單沖式壓片機的工作原理和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。1.單沖式壓片機的工作原理單沖式壓片機是片劑生產(chǎn)中最早使用的壓制設(shè)備，現(xiàn)仍廣泛使用。其具有一副沖模，沖模上下運動將藥劑顆粒壓制成片狀。單沖式壓片機的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用了曲柄滑塊機構(gòu)與凸輪機構(gòu)，進行力與運動的傳遞。曲柄主軸旋轉(zhuǎn)一周，壓片機依次完成充填、壓片和出片的工作循環(huán)。曲柄滑塊機構(gòu)控制著上沖模的上下運行，并在壓片時提供主要壓力；凸輪機構(gòu)控制著加料斗與下沖的運動，完成送料與出片運動。單沖式壓片機的基本原理如圖 1 所示，調(diào)節(jié)機構(gòu)基本原理如圖 2 所示。在圖 la 中，電機動力經(jīng)皮帶、帶輪及齒輪傳遞到機身上部的主軸，帶動其轉(zhuǎn)動。圖 lb 中顯示了主軸及機身前部的主要結(jié)構(gòu)。在主軸的左端安裝了一大齒輪。帶動主軸傳動。主軸右端安裝手，用于調(diào)節(jié)和手動生產(chǎn)。圖 1 單沖式壓片機原理主軸中間位置是一偏心輪，與外面套圈構(gòu)成了曲柄滑塊機構(gòu)．帶動連接在其下部的上沖桿上下運動，完成藥片壓制及退回。在偏心輪的左面安裝了出片凸輪，通過出片連桿、出片撥叉帶動下沖桿上下運行。偏心輪右面安裝的是送料凸輪，通過擺動桿帶動靴形加料器擺動，完成送料及退回。主軸旋轉(zhuǎn) 1 周，壓片機完成送料、壓制及出片的一個工作過程。在機身的前部還安裝了壓力、片重和出片高度 3 種調(diào)節(jié)機構(gòu)，其主要機構(gòu)如圖 2 所示。圖 2a 為壓制壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)，上沖桿通過內(nèi)螺紋和緊定螺母固定在連接塊上，連接塊通過軸銷與曲柄連桿連接在一起，實現(xiàn)上沖桿的上下運動，壓力調(diào)節(jié)主要通過緊定螺母來完成。調(diào)節(jié)壓力時，先將緊定螺母松開，轉(zhuǎn)動上沖桿，向左轉(zhuǎn)使上沖桿向下移動，則壓力加大，壓出的藥片厚度減小，硬度增加；反之向右轉(zhuǎn)使上沖桿向上移動，壓力減小，藥片厚度增加，硬度降低。調(diào)節(jié)完成以后，用扳手卡住上沖頭的下部，擰緊上部的緊定螺母，至此完成壓片壓力的調(diào)節(jié)。圖 2 調(diào)節(jié)機構(gòu)2.工藝流程及設(shè)計參數(shù)2.1 壓片機是將陶瓷干粉或煤粉料壓制成厚度為 5mm 的圓形片坯。其工藝流程是：(1) 干粉料均勻篩入團筒形型腔(圖 a)；(2) 下沖頭下沉 3mm，預(yù)防上沖頭進入型腔時將粉料撲出(圖 b)；(3) 上、下沖頭同時加壓(圖 c)，并保壓一段時間；(4) 上沖頭退出，下沖頭隨后頂出壓好的片坯(圖 d)；(5) 料篩推出片坯。圖 3 工藝流程2.2 設(shè)計要求與部分參數(shù)上沖頭、下沖頭、送料篩的設(shè)計要求是： （1）上沖頭完成往復(fù)自移運動（鉛錘上下） ，下移至終點后有短時間的停歇，起保壓作用，保壓時間為 0.4S 左右。因沖頭上升后要留有料篩進人的空間，故沖頭行程為 90～100mm 。因沖頭壓力較大，因而加壓機構(gòu)應(yīng)有增力功能（圖 a） ；（2） 下沖頭先下沉 3 mm，然后上升 8 mm,加壓后停歇保壓，繼而上升 16 mm ，將成形片坯頂?shù)脚c臺內(nèi)平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移 21 mm ，到待料位置（圖 b） ；（3） 料篩在模具型腔上方往復(fù)振動篩料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料篩在臺面上右移約 45～50 mm ，推卸片坯（圖 c） 。(a)上沖頭（b）下沖頭（c ）料篩2.3 上沖頭、下沖頭與送料篩的動作關(guān)系見表 1表 1 動作關(guān)系上沖頭 進 退送料篩 退 近休 進 遠休下沖頭 退 近休 進 遠休為滿足設(shè)計要求，根據(jù)設(shè)計提示，本設(shè)計可選用四種機構(gòu)：a.搖桿滑塊機構(gòu) b.曲柄搖桿機構(gòu) c.凸輪機構(gòu) d.齒輪機構(gòu)由電動機通過皮帶帶動齒輪機構(gòu)轉(zhuǎn)動，再通過齒輪機構(gòu)帶動凸輪機構(gòu)和曲柄搖桿機構(gòu)運動。為了完成機械系統(tǒng)的預(yù)定功能和生產(chǎn)過程，各執(zhí)行機構(gòu)不僅要完成各自的執(zhí)行動作，而且相互之間必須協(xié)調(diào)一致。我們的設(shè)計方案要滿足先后性、時間不同性、空間協(xié)調(diào)性、操作協(xié)同性等要求。3.系統(tǒng)綜合方案評價系統(tǒng)功能：實現(xiàn)了目標運動功能，能自動完成生產(chǎn)活動；運動性能：精確傳動比，實現(xiàn)精確周期性動作，凸輪搖桿等基圓較大，而且運動速度不是很快，系統(tǒng)運行平穩(wěn)；工作性能：達到目標生產(chǎn)速率；動力性能：3kw 電動機驅(qū)動，動力滿足要求；系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)：比較緊湊；經(jīng)濟性：用到兩對錐齒輪，三對蝸輪蝸桿，加工成本可能會高。4.結(jié)論此設(shè)計將曲柄搖桿機構(gòu)和曲柄滑塊機構(gòu)串聯(lián)，則可得到比較好的運動規(guī)律，尺寸也不致過大。又因為它是全低副機構(gòu)，宜用于低速、重載的場合。方案的結(jié)構(gòu)簡潔，所以是比較適宜的。至于下沖頭機構(gòu)和料篩機構(gòu)，也可照上述方法選定方案，不再詳述。前者因位移不大，運動規(guī)律復(fù)雜，可考慮用凸輪機構(gòu)；后者因要完成振動動作，所以可用凸輪機構(gòu)完成小振動動作，用串聯(lián)的連桿機構(gòu)實現(xiàn)運動轉(zhuǎn)換和放大。同時可以對機構(gòu)的有關(guān)尺寸進行改進，這便于節(jié)省成本，尤其是各個桿件以及凸輪的設(shè)計尺寸都相對較大，也可以將帶傳動改為齒輪傳動提高傳動效率和強度。參考文獻[1]張珩．制藥設(shè)備與工藝設(shè)計[M] ．北京：高等教育出版社， 2008．[2]趙宏偉．兩種壓片機性能比較[J] ．黑龍江醫(yī)藥，2007， 20(5)：497．[3]伍善根，沈震．單沖壓片機與旋轉(zhuǎn)式壓片機的比較與理論分析[J] ．中國制藥裝備，2008(32)：33—38．[4]姜慧，呂慧俠，JUMAH Masoud，等．淺談我國壓片機現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J] ．中國制藥裝備，2010(5)：41—44．[5]于三江．下傳動式單沖壓片機：中國，93218374[P] ．1 994 一 04—20．