粉料压片机的设计毕业论文.docx

粉料压片机的设计毕业论文.docx

《粉料压片机的设计毕业论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粉料压片机的设计毕业论文.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

粉料压片机的设计

摘要：

本文对国内外干粉压片机的研究水平进行了综合评述，并且做出对比；提出了一套

干粉压片机的设计方案；将模块化设计理念引入方案中，提出了干粉压片机向易拆卸易

组装的发展方向，并具体对每个模块进行了设计。

关键词：

粉料压片机；模块化；易拆卸易组装。

Thedesignofpowdertabletmachine

Abstract:

Conductacomprehensivereviewofdomesticandforeigndrypowdertabletmachine

level,andmakeacomparison;thedesignofadrypowdertothetabletpress;

willintroducetheconceptofmodulardesign,powdertabletpresstoeasy

directionofdevelopment,demolitionandeasyassemblyandspecificforeach

moduledesign.

Keywords:

powdertablettingmachine;modular;easydisassemblyandeasyassembly

1前言

近年来，我国机械工业发展迅速，取得了很大的成就。

随着科学技术的不断进步和人民生活水平的不断提高，尤其是我国改革、开放政策的进一步深入和社会主义市场经济的发展与完善，对产品质量和品种的要求越来越高，产品的更新换代的周期也愈来愈短。

开发能满足市场需求和适应现代科技发展的新产品是企业发展生产的重要措施之一。

此外，为了保证产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件，需要对工艺过程和装备不断的进行技术革新和改造。

这就需要大批具有革新和创造能力的工程技术人员。

压片机可分为单冲压片机和多冲旋转式压片机。

单冲压片机是通过凸轮（或偏心轮）连杆机构（类似冲床的工作原理），使上、下冲产生相对运动而压制药片。

单冲式并不一定只有一副冲模工作，也可以有两副或更多，但多副冲模同时冲压，由此引起机构的稳定性及可靠性要求严格，结构复杂，不多采用。

单冲压片机是间歇式生产，间歇加料，间歇出片，生产效率较低，适用于试验室和大尺寸片剂生产。

多冲旋转式压片机是将多副冲模呈圆周状装置在工作转盘上，各上、下冲的尾部由固定不动的升降导轨控制。

当上、下冲随工作转盘同步旋转时，又受导轨控制做轴向的升降运动，从而完成压片过程。

这时压片机的工艺过程是连续的，连续加料、连续出片。

就整机来看，受力较为均匀平稳，在正式生产中被广泛使用。

多冲旋转式压片机多按冲模数目来编制机器型号，如俗称19冲、33冲压片机等。

压片机在现代生活中应用比较广泛，其中以制药行业最为突出。

本次毕业设计是对单冲压片成形机进行了研究和设计。

在本次的对压片机构造和运动进行了分析。

在这次的毕业设计中得到了指导教师的精心批评和纠正，并对压片机中不是很合理的地方进行了修改和设计。

2压片机总体设计

2.1设计题目分析

2.1.1给定数据

冲头压力：

15吨（150000N）；

生产率：

每分钟25片；

机器运转不均匀系数：

10％；

驱动电机：

2.8kw，1410r／min。

片剂规格：

直径34mm,厚度5mm

2.1.2总功能分析

（一）总功能分析

根据题目要求，要最终将干粉压制成片坯。

若要求获得质量较好的成品，可采用诸多方法。

下面采用黑箱法进行分析：

能量成品

干粉

由黑箱法分析可得到：

为了达到高效、方便的目的，采用机械自动加工的方法比较好，因此，本题采用了自动加工的方法压制片坯。

（二）总功能分解

设计干粉压片机，其总功能可以分解成以下几个工艺动作：

1）送料机构：

为间歇直线运动,这一动作可以通过凸轮上升段完成

2）筛料：

要求筛子往复震动

3）推出片坯：

下冲头上升推出成型的片坯

4）送成品：

通过凸轮推动筛子来将成型的片坯挤到滑道

5）上冲头往复直线运动，最好实行快速返回等特性

6）下冲头间歇直线运动

图2.1功能图

2.2工作原理

压片机是将陶瓷干粉料压制成直径为34mm，厚度为5mm的圆形片坯。

如图2.2所示，其工艺过程是：

图2.2粉料压片机的工艺过程

1）装满粉料的料筛在筒型腔上方振动数次将干粉均匀地撒入圆筒型腔内（图2.1a）。

2）下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔内把干粉扑出（图2.1b）。

3）上、下冲头同时加压（图2.1c），并保持一段时间。

4）上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯（图2.1d）。

5）料筛向右推出片坯（图1.1e）。

2.3机械运动方案及机构设计

图2.3压片机传动示意图

2.3.1拟订执行构件的运动形式

显然该压片机应有三套机械传动系统所组成，即实现上冲头运动的加压传动系统，实现下冲头运动的辅助加压传动系统，实现料筛运动的上、下料传动系统。

这三套传动系统中的上冲头、下冲头、料筛即为三个执行构件，它们的运动特性分别为：

a）上冲头完成往复（铅垂上下）直移运动，在下移至终点后有短时间停歇（起保压作用）。

又因冲头上升后要留有料筛进入的空间，故冲头的行程约为90~100mm。

冲头还受有较大的力。

若机构主动件一转（2π）完成一个运动循环，则上冲头位移线图的形状大致如图1.4a所示。

b）下冲头也作上下直移运动，其运动规律较复杂，自初始位置先下沉3mm，然后上升8mm加压，后停歇保压，继而上升16mm将成形片坯顶至与平台平齐后停歇，待料筛将片坯推离冲头后再下移21mm到待装料的初始位置。

冲头也受有较大的力。

其位移线图大致如图1.4b所示。

c）料筛作水平直移运动，其运动规律也较复杂。

先在模具型腔上方往复振动料筛，然后向左退回，待坯料成形并被推出型腔后，料筛再在台面上右移45~50mm，推开成形片坯。

可看出料筛受力不大。

其位移线图大致如图1.4所示。

冲头位移线图1.4

2.3.2拟订运动循环图

拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。

根据上述工艺动作顺序可以拟定出表示三套传动系统中三个执行构件运动循环协调配合关系的运动循环图，如图1.4b所示。

由于上冲头所在的系统为主传动系统，其原动件每一转便完成一个运动循环，所以拟定运动循环图时，以该原动件的转角为横坐标（0°~360°），以各执行构件的位移为纵坐标画出位移曲线（运动循环图上的位移曲线主要着眼于运动的起迄位置，而不必准确表示其运动规律，故图上位移曲线均由直线段组成）。

料筛退出加料位置（图1.4b中线段①）后停歇。

料筛刚退出，下冲头即开始下沉3mm（图中②）。

下冲头下沉完毕，上冲头可下移到型腔入口处（图中③），待上冲头到达台面下3mm处时，下冲头开始上升，对粉料两面加压，这时上、下冲头各移动8mm（图中④），然后两冲头停歇保压（图中⑤），保压时间约0.4秒，即相当于原动件转60°左右。

以后上冲头先开始退出，下冲头稍后并缓慢地向上移动到和台面平齐，顶出成形片坯（图中⑥）。

下冲头停歇待卸片坯时，料筛推进到型腔上方推卸片坯（图中⑦）。

下冲头下移21mm的同时，料筛振动粉料（图中⑧）进入下一个循环。

2.3.3确定主加压机构方案

由上述分析可知，压片机机构有三个分支：

一为实现上冲头运动的主加压机构；二为实现下冲头运动的辅助加压机构；三是实现料筛运动的上、下料机构。

此外，当各机构按运动循环图确定的相位关系安装以后，应能作适当的调整，故在机构之间还需设置能调整相位的环节（也可能是机构）。

要完成上述几种机构的设计，对课程设计来说，工作量太大，因此，这里也只就其中的一个机构——主加压机构叙述其设计过程。

实现上冲头运动的主加压机构应有下述几种基本运动功能：

a）上冲头要完成每分钟25次往复直线运动，所以该系统的原动件转速应为25r／min，若以电动机作为原动机，则该传动系统应有减速功能。

b）因上冲头是往复直线运动（输出），故该系统要有运动形式转换功能，即由单向连续转动变为住复运动。

c）因有保压阶段，故上冲头在下移至行程末端要有一段停歇或近似停歇功能。

d）因冲头受到压力较大，所以希望机构具有增力的功能，以增大有效作用力，而不必采用功率较大的原动机。

先取上述a）、b）、c）三种必须具备的功能来组成机构方案。

若每一功能仅由一类基本机构来实现，可组合成许多种方案。

在这许多方案中，有些机构，如曲柄滑块机构，就兼有运动转换和交替换向的功能。

这样，有些方案的动作结构或机构组合就显得繁琐而不合理，因而可以直观进行判断，从而舍弃一些方案。

例如，我们可从中选出如图1.5所示的四种方案作为评选方案。

这种做法似乎比较繁琐，但它的好处是可以开阔思路，尽量考虑周全，少漏掉一些可行方案。

特别对于初次进行设计者更属必要。

由于上冲头在下移行程的末端还有停歇和增力的附加要求，所以对上述方案要再作增改。

要使机构从动件（执行构件）在行程中停歇，即运动速度为零，大致有下述几种办法：

（1）如图2.5中方案一、三用转动凸轮推动从动件，则与从动件行程末端相应的凸轮廓线用同心圆弧廓线时，从动件在行程末端停歇。

曲线导杆机构（图1.5a）也有同样的作用。

（2）使机构的运动副或运动链暂时脱离，这可采用基本机构的变异机构，如槽轮机构（图2.5b）。

也可采用换向机构或离合器（图2.5c），当换向轮处于中间位置时，从动件A、B——螺杆停歇。

（3）在机构串联组合时，使两机构的从动件均在速度零位时串接。

因为速度零位附近的速度一般也较小，这就使得串联组合机构输出构件的速度在较长一段时间内接近为零。

如图2.5方案四所示。

（4）用其它方式组合机构。

如用轨迹点串联时，当轨迹点在直线段或圆弧段上运动时，从动件停歇。

并联组合时，将两个输入构件的运动规律相加，可使输出构件的速度在预定区域内接近于零。

至于机构增力的要求，它与机构停歇的要求，从功率传递的角度来看，有着内在的联系。

因为，若不计摩擦损耗时，输入、输出功率应相等，即Mω=M1·ω1，所以速度低时，力大。

根据这个道理，可使冲头在下移行程末端8mm的范围内有足够低的速度，这是增力措施之一。

此外，合适地安排机构构件的相对位置，使得到良好的传力条件，即得到较大的有效作用力，也是一种“增力”的办法。

所以，这类要求不必另立方案，只需在选择的方案中将构件作适当的配置就可以了。

至此，在图2.5、2.6所示的七种方案中，已充分考虑了所提出的功能要求。

2.3.4评选机构方案

按照前述的方案评选原则，充分分析各方案的优缺点，然后选出几个比较合适的方案。

方案一、三都采用了凸轮机构。

凸轮机构虽能得到理想的运动规律，但要使从动件达到90~100mm的行程，凸轮的向径比较大，于是凸轮机构的运动空间也较大。

而且凸轮与从动件是高副接触，不宜用于低速、大压力的场合。

方案二采用曲柄滑块机构，曲柄长度仅为滑块行程的一半，机构结构简洁，尺寸较小，但滑块在行程末端只作瞬时停歇，运动规律不理想。

如用方