半自动平压模切机构设计.docx
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半自动平压模切机构设计
课程设计任务书半自动平压模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设施。
该机可对各样规格的白纸板、厚度在4mm以下的瓦楞纸板，以及各样高级精美的印刷品进行压痕、切线，沿切线去掉边料后，能够沿着压出的压痕折叠成各样纸盒、纸箱，或压制成凸凹的商标和印刷品。
压制纸板的工艺过程分为“走纸”和“模切”两部分，如图（a）所示，4为工作台面，工作台上方的1为双排链传动，2为主动链轮，3为走纸横模块（共五个），其两头分别固定在两根链条上，模块上装有若干个夹紧片。
主动链轮由间歇机构带动，使双排链条作同步的间歇运动。
每次逗留时，链上的一个走纸横模块恰好运转到主动链轮下方的地点上。
这时，工作台面下方的履行构件7作来去挪动，推进模块上的夹紧装置，使夹紧片张开，操作者可将纸板8喂入，待夹紧后，主动链轮又开始转动，将纸板送到上模5（装调此后是固定不动的）和下模6的地点，链轮再次逗留。
这时，在工作台而下方的主传动系统中的履行构件——滑块和下模为一体向上挪动，实现纸板的压痕、切线，这一过程称为模压或压切。
压切完成此后，链条再次运转，当夹有纸板的模块走到某一地点时，受另一机构（图上未表示）作用，使夹紧片张开，纸板落到收纸台上，达成一个工作循环。
图（b）为阻力线图。
，2．设计数据
（1）每小时压制纸板3000张。
（2）传动机构所用电动机转速n＝1450r／min；滑块推进下模向上运动时所受生产阻力如图（b）所示，工作阻力Fr＝2000kN，回程时不受力；行程速比系数K＝；下模挪动的行程H＝50土。
下模和滑块的质量约120kg。
（3）工作台面离地面的距离约1200mm。
（4）所设计机构的性能要优秀，构造简单紧凑，节俭动力，寿命长，便于制造。
3．设计提示模切机构的加压方式有上加压、下加压和上下同时加压三种。
上下同时加压难使凸凹模对位正确，不宜采纳；上加压要占有工作台上方的空间，而传动机构一般都相置在下方，结构部署不合理；采纳下加压方式则可使模切机构与传动机构一同部署在工作台面下方，能有效地利用空间，且便于操作和输送纸板。
本方案采纳下加压方式，图（a）中上模装置调整后固定不动，下模装在滑块上。
模切机构需要有运功形式、运动方向和运动速度变换的功能，若电动机轴线水平部署，则需将水平轴线的连续转动，经减速后变换成沿铅垂方向的来去挪动。
模切机构还需拥有显著的增力功能，以便滑块在工作地点战胜较大的生产阻力，进行模切。
工作原理及工艺动作过程
半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用设施，它可用来对各样规格的白纸板及厚度在4mm以下的瓦楞纸板以及各样高级精美的印刷品进行压痕、切线、折叠以及压制凹凸商标等，经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各样纸盒、纸箱，或制成凹凸商标，能够成批量的生产，实现规模化。
它的工艺动作主要有两个：
一是将纸板走纸到位，二是进行冲压模切。
半自动平压模切机是印刷、包装等行业压制纸盒纸箱等纸制品的专用设施，其主要功能是进行压痕、切线、折叠以及压制凹凸等。
2）剖析工艺操作动作、运动形式和运动规律为保证机器的正常运转，防备出现卡纸，空压等不良现象的出现，个个履行机构一定在规定的时间内达成动作，并且保证机构的运转到正确的地点。
在设计半自动平压模切机运动循环图时，我主要确立冲压模切，走纸两个履行构件的先后次序。
各零件运动剖析主轴转角运算选择变速箱的输出轴为运动剖析主轴，平面六杆机构的行程速比系数，依据机械原理相关知识°，并知该运动周期以°=180°°为分界点，分为0°——°和°——360°两个过程2、模切机构的剖析当主轴转角为0°°，下模从行程最低点开始，在平面六杆机构的
带动下向上挪动至预约模切地点，进行冲压模切；当主轴转角为
°
--360°，下模达成模切动作，迅速急回运动至行程最低点即下一周期起点。
3、走纸机构的剖析当主轴转角为0°°，特别齿轮组（用于达成间歇运动）没有啮合运动，链轮链条处于静止状态；当主轴转角为°-360°，特别齿轮组轮齿参与啮合，带动链轮链条运动，进行走纸运动。
4、夹紧装置的剖析当主轴转角为0°°，带动夹子的凸轮走过推程，进入远休止使刚性弹簧夹达成夹纸动作；当主轴转角为°--360°，凸轮处于近休止状态使刚性弹簧夹处于夹紧状态。
表2-1
主轴转角与机构的运动关系
主轴转角
0°
°
360
°
走纸机构
停止
运动
夹紧装置
送料夹紧
输入走纸
模切机构
滑块上涨（模切）
滑块降落（回程）
送料模切机构选型
送料：
1，纸板的输送：
a双列链传动机构;b带轮传动机构采纳a双列链采纳传动机构①采纳链轮更易固定纸板夹子；②链传动机构是多对齿轮同时啮合，承载能力大，传动效率高，并且可实现中心距较大的轴间传动；③模切时摩擦较大，易发热，而双列链合适长时间在恶劣环境下工作。
图2-1双列链传动正视图2，纸板逗留：
a凸轮；b特别齿轮采纳b特别齿轮链轮①采纳特别齿轮加工和维修方便，工作靠谱；②易实现从动件的运动时间与静止时间的比率在较大范围内调理；③工作时面接触为间歇运动，不易磨损。
3，纸板的固定：
a刚性弹簧夹；b一般夹子
采纳a刚性弹簧夹①刚性弹簧夹拥有刚性弹簧力的作用，不单能够自动的将纸板夹紧，并且能够准确安稳的实现走纸运动；②能正确、方便、自动的实现纸板的夹紧和松开动作。
图2-4刚性弹簧夹夹紧装置的机构在送纸后，要将纸板夹紧，所以机构在上涨到一定地点后需要有一段时间的逗留，所以要选择拥有一端逗留的来去挪动的机构，可选用不完整齿轮、凸轮机构或连杆机构。
（一）不完整齿轮因为不完整齿轮有较大的冲击力，所以只合适低速轻载场归并且多使用与有特别要求的专用机械中，所以我们不采纳它。
（二）连杆机构连杆机构进行传达时，传达路线较长，易产生较大偏差同机遇械效率也会降低，而连杆及滑块所产生的惯性力难以用一般均衡方法除去，不宜用于高速运动，所以也不采纳它。
（三）凸轮机构凸轮机构最大长处是只需合适的设计出凸轮的轮廓曲线，就能够使推杆获得各样预期的运动，并且相应迅速，机构简单。
所以采纳凸轮机构很合适。
平压模切机构
（1）下列图机构为最简单的来去直线运动机构之一，曲柄滑块机构，不难看出该机构固然简单，但完整能够实现下模的上下挪动和冲压过程，但因为它的承载能力很差，且下模在进行冲压时在纸板上逗留片晌才能保证压模成效，所以不能采纳此机构。
图2-5曲柄滑块机构
（2）下边两个冲压机构也能达成工作，可是机构比较复杂，设计比较困难，并且传动过程较长，能量易损失，传动效率低，所以不采纳这两种机构。
图2-6六杆机构（3）图是六杆机构，它填补了方案一承载能力差和方案二传动效率低的弊端机构构造稳固承载能力强，且机构构造其实不复杂，所以采纳此方案。
图2-7六杆机构最后选型：
纸板的输送采纳双列链轮传动；纸板的逗留殊齿轮组采纳特别齿轮；纸板的固采纳刚性弹簧夹，此中的夹紧机构用凸轮机构；平面模切采纳平面六杆机构。
槽轮的计算：
1）槽数z按工位数要求选定为4。
2）中心距a
按构造状况确立
a=200mm
3）圆销半径r
按构造状况确立
r=20mm
）槽轮每次转位时主动件的转角
2
2
180（1
2z）90
4
5）槽间角2
2360
z
90
6）主动件圆销中心半径R1
R1asin
141
mm
7）R1与a的比值
R1
sin
a
8）槽轮外圆半径R2
R2
（acos
）2
r2
143
mm
9）槽轮槽深h
h
a（
cos
1）
r
h
100mm
）运动系数
k
k
（z2）
14（
，
为圆销数）
10
2z
n=1n
多杆滑块机构的计算：
B
EL4
L2C
L3
L5
DA
L1
为了知足以上的条件，由极位可知：
L3+L1>L6
两个极位之间的夹角度数为24，且B点的行程是50mm，
角30度左右
经计算可得拨盘的转速120度每秒，各杆数据初取数值进行运动剖析结
果以下列图所示，可求得前三杆的的长度，及a2，a3的加快度并作出运动剖析
图。
依据模块的行程是50±，及上述角度可画以下列图所示的三角形
经计算可知X的值为90即杆L4是90.。
三角形的作用起换向和支撑的作用，已
知L5的长度为，θ角是30度，初取L3=100由三角形的定义可知L1
﹤L3+L5，L1﹥L5-L3可由几何关系知L1为366mm。
（1）
（2）
链条链轮的设计依照上述整体尺寸，初步设计链轮直径为300mm，查短节距传动用精美滚子链的基本参数与主要尺寸（GB/T1243--1997）得：
齿数z=25，其直径为则链条的节数即链条为：
24A-1-78GB/T1243-1997（s为链轮中心距s=1000mmp为节距）构造设计
夹子
纸板双列链传动俯视图（走纸机构方案二）
传动机构总图为
动力输出机构图见图纸部分
领会：
经过此次设计，我深深地领会到：
要设计一个机构方案，想到运动及传动的
方法不过整个设计的一小步，最重要的是计算机构的配合尺寸。
其实，机构的大概形状以及它的传动机构的大概原理，很早就在我脑里有了
雏形，原来认为很快会结束设计，但适得其反，我感觉我的时间全花在了计算与
配合上，所以假如此后还有设计机械的作业，必定要先把详细的各样配合关系计
算精准，哪怕花再多的时间，起码不会漫无目的在设计机构时，机构尺寸和互相
配合需要大批计算，同时还要考虑造型的可行性，特别是尺轮间的传动需要大批
的频频的实验，同时要有必定的技巧。
在此次设计中，我充足认识到作为设计者，必要谨慎求实，要充足考虑到制
造的可行性。
设计是一种既要求想象力又要求严实逻辑思想的学科。
参照文件
1、邹慧君主编．《机械原理课程设计手册》．北京高等教育第一版社，1998
2、孙恒，陈作模，葛文杰主编．《机械原理》（第七版）．北京高等教育第一版
社，2006
3、朱保利，吾辉，王云，封立跃主编．《机械原理课程设计指导》．南昌航空工业学院．机械设计教研室，1998
4、濮良贵，纪名刚主编．《机械设计》第七版．高等教育第一版社，2000
5、邹慧君主编．机械设计原理．上海交通大学第一版社，1995
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