壓片成形機(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課程名稱： 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：壓片成形機(jī)專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：學(xué)生姓名:學(xué) 號(hào):指導(dǎo)教師:湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院教務(wù)部 制2013年 6月 26日1.設(shè)計(jì)題目 12.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程13.設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 24.功能分解及機(jī)構(gòu)選用35.選取設(shè)計(jì)方案36.設(shè)計(jì)內(nèi)容57設(shè)計(jì)步驟68.傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)89.心得體會(huì)910.參考書目91.設(shè)計(jì)題目：壓片成形機(jī)設(shè)計(jì)自動(dòng)壓片成形機(jī)，將具有一定濕度的粉狀原料（如陶瓷干粉、藥粉）定量送入壓形位置，經(jīng)壓制成形后脫離該位置。機(jī)器的整個(gè)工作過(guò)程（送料、壓形、脫離）均自動(dòng)完成。該機(jī)器可以壓制陶瓷圓形片坯、藥劑（片）等。2.工作

2、原理及工藝動(dòng)作過(guò)程工作原理：設(shè)計(jì)自動(dòng)壓片成形機(jī)，將具有一定濕度的粉狀原料（如陶瓷干粉、藥粉）定量送入壓形位置，經(jīng)壓制成形后脫離該位置。機(jī)器的整個(gè)工作過(guò)程（送料、壓形、脫離）均自動(dòng)完成。該機(jī)器可以壓制陶瓷圓形片坯、藥劑（片）等。工藝動(dòng)作：（1）干粉料均勻篩入圓筒形型腔（圖a）。（2）下沖頭下沉3mm，預(yù)防上沖頭進(jìn)入型腔時(shí)粉料撲出(圖b)。（3）上、下沖頭同時(shí)加壓，并保持一段時(shí)間（圖c）。（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a）。3.設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求上沖頭、下沖頭、送料篩的設(shè)計(jì)要求如下：（1）上沖頭完成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（鉛垂上下），下移至終點(diǎn)后有短時(shí)間的停歇

3、，起保壓作用，保壓時(shí)間為0.4s左右。因沖頭上升后要留有料篩進(jìn)入的空間，故沖頭行程為90100mm。因沖頭壓力比較大，因而加壓機(jī)構(gòu)應(yīng)有增力功能，如圖（a）所示。（2） 下沖頭先下沉3mm，然后上升8mm，加壓后停歇保壓，繼而上升16mm將成形片坯頂?shù)脚c臺(tái)面平齊后停歇，待粉篩將片坯推離沖頭后，再下移21mm，到待料位置，如圖（b）所示。 （3）粉篩在模具型腔上方往復(fù)振動(dòng)篩料，然后向左退回，待坯料成形并被推出型腔后，粉篩在臺(tái)面上右移約4550mm，推卸成形片坯，如圖（c）所示。上沖頭、下沖頭與送料篩的動(dòng)作關(guān)系如下：上沖頭進(jìn)退送料篩退近休進(jìn)遠(yuǎn)休下沖頭退近休進(jìn)遠(yuǎn)休4.功能分解及機(jī)構(gòu)選用該干粉壓片機(jī)通過(guò)

4、一定的機(jī)械能把原料（干粉）壓制成成品，其功能分解如下圖(1)送料：這一動(dòng)作可以通過(guò)凸輪上升段完成(2)篩料：要求篩子往復(fù)震動(dòng)(3)沖壓：上沖頭向下沖壓粉料，下沖頭向上擠壓粉料(4)推出片坯：下沖頭上升推出成型的片坯(5)送成品：通過(guò)凸輪推動(dòng)篩子來(lái)將成型的片坯擠到滑道5.選取設(shè)計(jì)方案 在這個(gè)設(shè)計(jì)中選取方案如下：（1）驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1450r/min。（2）生產(chǎn)率為10片/min。（3）成品尺寸為（b）85mm5mm。（4）沖頭壓力為150,000N。（5）機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)為0.10。（6）沖頭質(zhì)量m為12kg。（7）連接桿的質(zhì)量m為5kg。上沖頭設(shè)計(jì)方案：方案1說(shuō)明：桿1帶動(dòng)桿2運(yùn)動(dòng)，桿2

5、使滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)桿3運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到所要求的上沖頭的運(yùn)動(dòng)。此方案可以滿足保壓要求，但是上沖頭機(jī)構(gòu)制作工藝復(fù)雜，磨損較大，且需要加潤(rùn)滑油，工作過(guò)程中污損比較嚴(yán)重。方案2說(shuō)明：凸輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)滾子運(yùn)動(dòng)，使桿1與桿2運(yùn)動(dòng)，使上沖頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完全能達(dá)到保壓要求。但上沖頭行程要求有90100mm，凸輪機(jī)構(gòu)尺寸將會(huì)變得很大很笨重。方案3：說(shuō)明：此方案使用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)串接而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕盈，能滿足保壓要求，并能夠輕松達(dá)到上沖頭的行程要求。綜合以上三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案三是比較好的選擇下沖頭與料篩設(shè)計(jì)方案：6設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）選擇方案由于壓片成形機(jī)的工作壓力較大，行程較短，一般采用肘桿式增力

6、沖壓機(jī)構(gòu)作為主體機(jī)構(gòu)。它是由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)串接而成。先設(shè)計(jì)搖桿滑塊機(jī)構(gòu)，為了保壓，要求搖桿在鉛垂位置的2范圍內(nèi)滑塊的位移量0.4mm。此方案中，料篩采用凸輪機(jī)構(gòu)，可使其達(dá)到往復(fù)振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)效果；下沖頭也采用凸輪機(jī)構(gòu)，可達(dá)到保壓效果，且此方案的穩(wěn)定性較好，故選用此方案。若選用連桿機(jī)構(gòu)，必須確定各構(gòu)件的長(zhǎng)度；選用凸輪機(jī)構(gòu)，必須確定凸輪的理論輪廓線和實(shí)際輪廓線。（2）繪制加壓機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖選用方案7設(shè)計(jì)步驟上沖頭機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：1. 設(shè)定搖桿長(zhǎng)度h選取=1.5 代入公式 ：r得r394 選取r=390;L =r=3901.5=585;2. 確定搖桿擺角根據(jù)右圖，可知行程的計(jì)算公式為h=L-r

7、cos+-r 此時(shí)h=1003. 通過(guò)圖解法求出曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄與連桿的長(zhǎng)度AB為曲柄，BC為連桿，CE為搖桿；由題意可求得AB=97 BC=171測(cè)量出保壓角為804. 檢驗(yàn)曲柄存在條件 CD=390mm，AB=97mm, BC=171mm, AE=462mm滿足桿長(zhǎng)之和定理，即AD+ABCD+BC,確保了曲柄的存在。綜上所述 上沖頭機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)如下：曲柄 97 曲柄連桿 171搖桿390 滑塊連桿L 585 凸輪的設(shè)計(jì)：1.凸輪基圓的確定由運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖最大斜率 40.1因?yàn)榇嗽O(shè)計(jì)中的凸輪均為對(duì)心凸輪，則基圓半徑公式為：為了使機(jī)構(gòu)能順利工作，規(guī)定了壓力角的許用值，在使的前提下，選取盡你可能

8、小的基圓半徑。根據(jù)工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，推薦推程時(shí)許用壓力角取以下數(shù)值：移動(dòng)從動(dòng)件，=3038 擺動(dòng)從動(dòng)件，= 4045下沖頭凸輪機(jī)構(gòu)為移動(dòng)從動(dòng)件 =40基圓半徑rb=26.8mm.2.凸輪輪廓的確定將凸輪基圓以每份10平均分割，根據(jù)下沖頭循環(huán)圖，確定每一段的升程與回程曲線。特別指出，期中160240為保壓段，此段保持1.33秒的休止。3.滾子半徑的確定在330這兩點(diǎn)曲率半徑相對(duì)較小的地方畫盡量小的圓來(lái)確定其最小半徑min=1.15mm.0.8min.所以，此處取滾子半徑=9.2mm.8.傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)根據(jù)題目要求選取方案A進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1450r/min,生產(chǎn)效率為10片

9、/min，成品尺寸為80*5（mm,mm）,80mm為成品的直徑。可得出循環(huán)時(shí)間為6s。確定齒輪1為26，齒輪2為30，渦輪齒數(shù)為50，蝸桿齒數(shù)為1。在這個(gè)系統(tǒng)中，所有的蝸桿都是相同的，兩對(duì)圓錐齒輪也是一樣的、因此計(jì)算如下： I12=N1/N2=Z2/Z1=30/26, 則N2=(26*N1)/30又因?yàn)辇X輪2的轉(zhuǎn)速于齒輪8的轉(zhuǎn)速相同，所以：I89=N8/N9=N2/N9=Z9/Z8N9=(N2*Z8)/Z9=10r/min可得系統(tǒng)中的圓盤和凸輪的轉(zhuǎn)速為10r/min9.心得體會(huì) 首先，我要感謝湯老師的諄諄教導(dǎo)，使我學(xué)到了很多知識(shí)。通過(guò)這一周的課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)一件東西是這樣的不容易，它對(duì)于我們綜合知識(shí)要求比較嚴(yán)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我遇到不懂的就相他人請(qǐng)教，討論，當(dāng)設(shè)計(jì)完成的那一瞬間成就感得到了充分的滿足。在設(shè)計(jì)中，我還有很多