壓片成形機(jī)課程設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　課程名稱： 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) </p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 壓片成形機(jī) </p><p>　　專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)： </p><p>　　學(xué)生

2、姓名: 學(xué) 號(hào): </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p>　　2013年 6月 26日</p><p>　　1.設(shè)計(jì)題目 ……………………………1</p><p>　　2.工作原理及工藝動(dòng)作過程 …………1 &

3、lt;/p><p>　　3.設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 …………2 </p><p>　　4.功能分解及機(jī)構(gòu)選用…………………3</p><p>　　5.選取設(shè)計(jì)方案………………………3 </p><p>　　6.設(shè)計(jì)內(nèi)容………………………………5</p><p>　　7設(shè)計(jì)步驟………………………………6</p>

4、<p>　　8.傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)…………………………8</p><p>　　9.心得體會(huì)………………………………9</p><p>　　10.參考書目………………………………9</p><p>　　1.設(shè)計(jì)題目：壓片成形機(jī)</p><p>　　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

5、形后脫離該位置。機(jī)器的整個(gè)工作過程（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。</p><p>　　2.工作原理及工藝動(dòng)作過程</p><p>　　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。<

6、;/p><p><b>　　工藝動(dòng)作：</b></p><p>　?。?）干粉料均勻篩入圓筒形型腔（圖a）。</p><p>　?。?）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)。</p><p>　?。?）上、下沖頭同時(shí)加壓，并保持一段時(shí)間（圖c）。</p><p>　?。?）上沖頭退出

7、，下沖頭隨后頂出壓好的片坯（圖d）。</p><p>　?。?）料篩推出片坯（圖a）。</p><p>　　3.設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求</p><p>　　上沖頭、下沖頭、送料篩的設(shè)計(jì)要求如下：</p><p>　?。?）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，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

8、進(jìn)入的空間，故沖頭行程為90～100mm。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。</p><p>　?。?） 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。 </p><p>　?。?）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

9、推出型腔后，粉篩在臺(tái)面上右移約45～50mm，推卸成形片坯，如圖（c）所示。</p><p>　　上沖頭、下沖頭與送料篩的動(dòng)作關(guān)系如下：</p><p>　　4.功能分解及機(jī)構(gòu)選用</p><p>　　該干粉壓片機(jī)通過一定的機(jī)械能把原料（干粉）壓制成成品，其功能分解如下圖</p><p>　　(1)送料：這一動(dòng)作可以通過凸輪上升段完成<

10、/p><p>　　(2)篩料：要求篩子往復(fù)震動(dòng)</p><p>　　(3)沖壓：上沖頭向下沖壓粉料，下沖頭向上擠壓粉料</p><p>　　(4) 推出片坯：下沖頭上升推出成型的片坯</p><p>　　(5) 送成品：通過凸輪推動(dòng)篩子來將成型的片坯擠到滑道</p><p><b>　　5.選取設(shè)計(jì)方案</

11、b></p><p>　　在這個(gè)設(shè)計(jì)中選取方案如下：</p><p>　?。?）驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1450r/min。</p><p>　?。?）生產(chǎn)率為10片/min。</p><p>　?。?）成品尺寸為（φ×b）85mm×5mm。</p><p>　?。?）沖頭壓力為150,000N。&

12、lt;/p><p>　?。?）機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)為0.10。</p><p>　　（6）沖頭質(zhì)量m為12kg。</p><p>　　（7）連接桿的質(zhì)量m為5kg。</p><p><b>　　上沖頭設(shè)計(jì)方案：</b></p><p><b>　　方案1</b></p>

13、<p>　　說明：桿1帶動(dòng)桿2運(yùn)動(dòng)，桿2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，工作過程中污損比較嚴(yán)重。</p><p><b>　　方案2</b></p><p>　　說明：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

14、求。但上沖頭行程要求有90~100mm，凸輪機(jī)構(gòu)尺寸將會(huì)變得很大很笨重。</p><p><b>　　方案3：</b></p><p>　　說明：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。</p><p>　　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</p>

15、<p>　　下沖頭與料篩設(shè)計(jì)方案：</p><p><b>　　6．設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　?。?）選擇方案</b></p><p>　　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

16、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。</p><p>　　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。</p><p>　?。?）繪制加壓機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p>

17、;<p><b>　　7．設(shè)計(jì)步驟</b></p><p><b>　　上沖頭機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p><b>　　設(shè)定搖桿長(zhǎng)度</b></p><p>　　選取λ=1.5 代入公式 ：r≤</p><p>　　得r≤394㎜ </p&g

18、t;<p>　　∴選取r=390㎜;</p><p><b>　　∴L =r×λ</b></p><p>　　=390×1.5=585㎜;</p><p>　　確定搖桿擺角根據(jù)右圖，可知行程的計(jì)算公式為</p><p>　　h=L-[r×cosα+-r]</p>

19、<p><b>　　此時(shí)h=100㎜</b></p><p>　　通過圖解法求出曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄與連桿的長(zhǎng)度</p><p>　　AB為曲柄，BC為連桿，CE為搖桿；</p><p>　　由題意可求得AB=97㎜ BC=171㎜</p><p>　　測(cè)量出保壓角為80°</p>

20、<p><b>　　檢驗(yàn)曲柄存在條件</b></p><p>　　CD=390mm，AB=97mm, BC=171mm, AE=462mm</p><p>　　滿足桿長(zhǎng)之和定理，即AD+AB<CD+BC,確保了曲柄的存在。</p><p>　　綜上所述 上沖頭機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)如下：</p><p>　

21、　曲柄 97㎜ 曲柄連桿 171㎜</p><p>　　搖桿390㎜ 滑塊連桿L 585 ㎜ </p><p><b>　　凸輪的設(shè)計(jì)：</b></p><p><b>　　1.凸輪基圓的確定</b></p><p>　　由運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖最大

22、斜率 40.1</p><p>　　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：</p><p>　　為了使機(jī)構(gòu)能順利工作，規(guī)定了壓力角的許用值[α]，在使α≤[α]的前提下，選取盡你可能小的基圓半徑。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：</p><p>　　移動(dòng)從動(dòng)件，[α]=30°～38° 擺動(dòng)從動(dòng)件，[α]=

23、40°～45</p><p>　　下沖頭凸輪機(jī)構(gòu)為移動(dòng)從動(dòng)件 α=40°</p><p>　　基圓半徑rb=26.8mm.</p><p><b>　　2.凸輪輪廓的確定</b></p><p>　　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，

24、期中160°~240°為保壓段，此段保持1.33秒的休止。</p><p><b>　　3.滾子半徑的確定</b></p><p>　　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確定其最小半徑ρmin=1.15mm.ρ＜0.8ρmin.所以，此處取滾子半徑ρ=9.2mm.</p><p><b>

25、;　　8.傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)題目要求選取方案A進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。</p><p>　　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/min，成品尺寸為80*5（mm,mm）,80mm為成品的直徑?？傻贸鲅h(huán)時(shí)間為6s。</p><p>　　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)

26、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：</p><p>　　I12=N1/N2=Z2/Z1=30/26, 則N2=(26*N1)/30</p><p>　　又因?yàn)辇X輪2的轉(zhuǎn)速于齒輪8的轉(zhuǎn)速相同，所以：</p><p>　　I89=N8/N9=N2/N9=Z9/Z8</p><p>　　N9=(N2*Z8)/Z9=1

27、0r/min</p><p>　　可得系統(tǒng)中的圓盤和凸輪的轉(zhuǎn)速為10r/min</p><p><b>　　9.心得體會(huì)</b></p><p>　　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)。</p><p>　　通過這一周的課程設(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)的過程

28、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，我還有很多東西學(xué)的不牢，我現(xiàn)在所學(xué)的只是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多，也知道了把理論轉(zhuǎn)化成實(shí)際中的困難。整個(gè)設(shè)計(jì)，由于水平有限，難免會(huì)有錯(cuò)誤，望老師批評(píng)指正。</p><p><b>　　10.參考書目</b></p><p&