压片成型机说明书样本.docx
《压片成型机说明书样本.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压片成型机说明书样本.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
压片成型机说明书样本
机械原理课程
机械创新设计阐明书
设计名称：
压片成型机
专业：
班级：
组长：
组员：
指引教师：
05月14日——05月21日
一、前言······························································
二、课程设计目················································
三、压片机工作原理及工艺流程························
1.设计题目······················································
2.设计方案提示···················································
3.设计任务（设计规定）········································
4.编写设计计算阐明书；·······································
a.上冲头设计·························
b.凸轮机构设计·······················
四．构件组合运动分析····································
五、自我评价与总结·········································
六、参照书目···········································
七、附图·························································
前言
作为一名机械类专业学生，在此后学习和工作中总会遇到许多关于机械设计和用法方面问题。
当前世界各国间竞争重要体现为综合和国力竞争。
要提高国内综合国力，就要在一切生产部门实现生产机械化和自动化，这就需要创造出大量、种类繁多、新颖优良机械来装备各行各业，为各行业高速发展创造有利条件。
而任何新技术、新成果获得，莫不依赖于机械工业支持。
因此，机械工业是国家综合国力发展基石。
为了满足各行各业和广大人民群众日益增长新需求，就需要创造出越来越多新产品。
当代机械工业对创造型人才渴求与日俱增。
当今世界正经历着一场新技术革命，新概念、新理论、新办法、新工艺不断浮现，作为向各行各业提供装备机械工业也得到了迅猛发展。
当代机械日益向高速、重载、高精度、高效率、低噪声等方向发展，对机械行业规定也越来越苛刻。
本阐明书采用图形与文字结合方式对某物料压片机机进行设计解读。
二、课程设计目
机械设计是一种逐渐求精和细化过程，随着设计过程发展，产品构造和参数将逐渐清晰和不断完善。
设计方案是多解，可以满足一定功能和规定设计方案不是唯一，因此机械设计过程也是一种创新过程。
机械设计依照使用规定对机械工作原理、构造、运动方式、力和能量传递方式、各个零件材料和形状尺寸以及润滑方式等进行构思、分析和计算，并将其转化为制造根据。
机械设计是机械产品生产第一步，是决定机械产品性能最重要环节，整个过程蕴涵着创新和创造。
为了进一步掌握机械原理课程理论知识，将课堂所学知识运用于实践，理解和加深机械原理和设计办法，为此后专业课程学习打一定基本，咱们积极参加了这次机械创新设计。
三、压片机工作原理及工艺流程
1.设计题目
设计自动压片成形机，将具备一定湿度粉状原料（如陶瓷干粉、药粉）定量送入压形位置，经压制成形后脱离该位置。
机器整个工作过程（送料、压形、脱离）均自动完毕。
该机器可以压制陶瓷圆形片坯、药剂（片）等。
设计数据见下表。
压片成形机设计数据表
方案
号
电动机
转速
r/min
生产率
片/min
成品尺寸
（Φ×d）
Mm，mm
冲头压力kg
δ
m
kg
m
kg
A
1450
10
100×60
15,000
0.10
12
5
B
970
15
60×35
10,000
0.08
10
4
C
970
20
40×20
10,000
0.05
9
3
图1压片成形机工艺动作
压片成形机工艺动作是,如图1所示:
（1）干粉料均匀筛入圆筒形型腔（图1a）。
（2）下冲头下沉3mm，防止上冲头进入型腔时粉料扑出（图1b）。
（3）上、下冲头同步加压（图1c），并保持一段时间。
（4）上冲头退出，下冲头随后顶出压好片坯（图1d）。
（5）料筛推出片坯（图1e）。
图二
上冲头、下冲头、送料筛设计规定是：
（1）上冲头完毕往复直移运动（铅锤上下），下移至终点后有短时间停歇，起保压作用，保压时间为0.4秒左右。
因冲头上升后要留有料筛进入空间，故冲头行程为90～100mm。
因冲头压力较大，因而加压机构应有增力功能（图2a）。
（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，将成型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（图2b）。
（3）料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。
待批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（图2c）。
上冲头、下冲头与送料筛动作关系见下表。
动作关系表
上冲头
进
退
送料筛
退
近休
进
远休
下冲头
退
近休
进
远休
2.设计方案提示
（1）各执行机构应涉及：
实现上冲头运动主加压机构、实现下冲头运动辅助加压机构、实现料筛运动上下料机构。
各执行机构必要能满足工艺上运动规定，可以有各种不同型式机构供选用。
如连杆机构、凸轮机构等。
（2）由于压片成形机工作压力较大，行程较短，普通采用肘杆式增力冲压机构作为主体机构，它是由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串接而成。
先设计摇杆滑块机构，为了保证，规定摇杆在铅垂位置±2º范畴内滑块位移量≤0.4mm。
据此可得摇杆长度
r≤
式中
——摇杆滑块机构中连杆与摇杆长度之比，普通取1～2。
依照上冲头行程长度，即可得摇杆另一极限位置，摇杆摆角以不大于60º为宜。
设计曲柄摇杆机构时，为了“增力”，曲柄回转中心可在过摇杆活动铰链、垂直于摇杆铅垂位置直线上恰当选用，以改进机构在冲头下极限位置附近传力性能。
依照摇杆三个极限位置（±2º位置和另一极限位置），设定与之相应曲柄三个位置，其中相应于摇杆两个位置，曲柄应在与连杆共线位置，曲柄另一种位置可依照保压时间来设定，则可依照两连架杆三组相应位置来设计此机构。
设计完毕后，应检查曲柄存在条件，若不满足规定，则重新选取曲柄回转中心。
也可以在选取曲柄回转中心后来，依照摇杆两极限位置时曲柄和连杆共线条件，拟定连杆和曲柄长度，在检查摇杆在铅垂位置±2º时，曲柄相应转角与否满足保压时间规定。
曲柄回转中心距摇杆铅垂位置愈远，机构行程速比系数愈小，冲头在下极限位置附近位移变化愈小，但机构尺寸愈大。
（3）辅助加压机构可采用凸轮机构，推杆运动线图可依照运动循环图拟定，要对的拟定凸轮基圆半径。
为了便于传动，可将筛料机构置于主体机构曲柄同侧。
整个机构系统采用一种电动机集中驱动。
要注意主体机构曲柄和凸轮机构起始位置间相位关系，否则机器将不能正常工作。
（4）可通过对主体机构进行运动分析以及冲头相对于曲柄转角运动线图，检查保压时间与否近似满足规定。
进行机构动态静力分析时，要考虑各杆（曲柄除外）惯性力和惯性力偶，以及冲头惯性力。
冲头质量m
、各杆质量m
（各杆质心位于杆长中点）以及机器运转不均匀系数δ均见表8.5，则各杆对质心轴转动惯量可求。
以为上下冲头同步加压和保压时生产阻力为常数。
飞轮安装位置由设计者自行拟定，计算飞轮转动惯量时可不考虑其她构件转动惯量。
拟定电动机所需功率时还应考虑下冲头运动和料筛运动所需功率。
3.设计任务（设计规定）
（1）压片成形机普通至少涉及连杆机构、凸轮机构、齿轮机构在内三种机构；
（2）设计传动系统并拟定其传动比分派，并在图纸上画出传动系统图。
（3）画出机器运动方案简图与运动循环图。
拟定运动循环图时，可执行构件动作起止位置可依照详细状况重叠安排，但必要满足工艺上各个动作配合，在时间和空间上不能浮现“干涉”；
（4）设计凸轮机构，自行拟定运动规律，选取基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。
计算凸轮廓线；
（5）设计计算齿轮机构；
（6）对连杆机构进行运动设计。
并进行连杆机构运动分析，绘出运动线图。
如果是采用连杆机构作为下冲压机构，还应进行连杆机构动态静力分析，计算飞轮转动惯量
（7）三个方案图
方案一；
方案二;
方案三。
4.编写设计计算阐明书；
该机械系统包括从原动机到传动机构到各执行机构传动系统。
该机械系统有三套工作执行机构，为使其成为一种单自由度机器，故将其设计为等速联接机构。
电动机额定转速为970r/min电动机，生产率为Q=15片/min，依照这些数据有：
则机械运动循环时间T=1/Q=（1x60）/15=4s
由此可知上冲头、下冲头和送料斗循环运动一次需要4s时间，也就是驱动上冲头、下冲头和送料斗圆盘和凸轮要4s转一转，即转速n=15r/min。
因而从原动机到凸轮有降速，如下图：
拟定齿轮1齿数Z1=26，齿轮2齿数Z2=26，涡轮齿数Z=50，蜗杆齿数Z=1，在这个系统中，所有蜗轮蜗杆都是相似，两对直齿圆锥齿轮也是同样，圆锥齿轮只变化方向，不变化速度，因而有如下计算：
I25=n5/n2=Z2/Z5=20/26
则n2=（26*n5）/20
又齿轮2转速和蜗杆8转速同样，有n2=n8,则：
I89=n8/n9=n2/n9=Z9/Z8
n9=（n2*Z8）/Z9=（26*n1*Z8）/（20*Z9）=15r/min
由上可得系统中圆盘和凸轮转速都为15r/min
传动比计算图
a.上冲头设计
（1）拟定曲柄滑块机构尺寸
由于压片成形机工作压力较大，行程较短，因此采用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串接而成。
为了保压，规定摇杆在铅垂位置±2°范畴内滑块位移量≤0.4mm。
据此可得摇杆长度：
r≤
式中
——摇杆滑块机构中连杆与摇杆长度之比，普通取1～2。
取λ=1.5，将λ代入如下公式：
r≤
得r≤394
选用摇杆r=390mm
又
，连杆
L=λxr=1.5×390=585mm
相应上冲头机构中杆件，
此处r为BD杆，L为DE杆。
上冲头机构图
（2）拟定曲柄摇杆机构尺寸
用图解法求解曲柄AC和连杆CD
长度：
附图可以拟定铰链中心A位置，过A点分别作与CD杆连线AD1、AD2，
又由于AD1＝CD－AC，AD2＝CD＋AC；
AD1＝166mm，AD2＝550mm；
计算得：
AC＝192mm，CD＝358mm；
综上，上冲头各杆件尺寸如下
AC=192mmCD=358mm
BD=390mmDE=585mm
（3）检查曲柄存在条件:
由pro/e得出AB=526，于是有：
AB+AC≤CD+BD
有：
AB+AC=526+192=718mm
CD+BD=358+390=748mm
由上可知AB+AC≤CD+BD成立，满足杆长条件，且最短杆为曲柄，因此该机构有曲柄存在。
b.凸轮机构设计
（1）下冲头中凸轮：
由于压片成形机工作压力较大，因而选取直动滚子推杆盘型凸轮，依照行程规定及工艺规定设定凸轮基圆半径R0=80mm，偏心距e=0，滚子半径r0=4mm,凸轮以等角速度w转
升级会员 