机械原理课程设计压片机.docx
机械原理课程设计压片机 机械原理课程设计 说明书 设计题目压片成形机 汽车工程系汽车工程（中美）专业汽车工程 班号0621081班 设计者王佩玉 指导教师韩丽华 2022年7月2日 目录 1.设计题目 (3) 2.设计要求 (3) 3.运动方案评估 (3) 4.设计内容 (6) 5.设计步骤 (8) 6.附录 (11) 机械原理课程设计 压片成形机 一、.设计题目 1.压片成形机介绍 设计自动压片成形机，将具有一定湿度的粉状原料（如陶瓷干粉、药粉）定 量送入压形位置，经圧制成形后脱离位置。机器的整个工作过程（送料、压形、 脱离）均自动完成。该机器可以压制陶瓷圆形片坯、药剂（片）等。 2.压片成形机的工艺动作 （1）干粉料均匀筛入圆筒形型腔。 （2）下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔是粉料扑出。 上冲 （3） 上、下冲头同时加压，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。 （5） 料筛推出片坯。 料 型 下冲头 粉 2 3 片 下 5 下冲头 上冲头 8 片坯 21 3 3.压片成形机设计数据 电动机转速/（r/min）：1450；生产率/(片/min)：10； 冲头压力/N：150 000；机器运转不均匀系数/：0.10； 二、设计要求 1.上冲头完成往复直移运动（铅垂上下），下移至终点后有短时间的停歇，起 保压作用，保压时间为0.4s左右。因冲头上升后要留有料筛进入的空间，故冲头行程为100mm。因冲头压力较大，因而加压机构应有增力能力。 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， 将成形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。 3.料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。待坯料成型并被推出型 腔后，料筛在台面上右移约4550mm，推卸片坯。 三.运动方案评估 上冲头设计方案 方案1 说明：杆1带动杆2运动，杆2使滑块 往复运动，同时带动杆3运动，从而达 到所要求的上冲头的运动。此方案可以 满足保压要求，但是上冲头机构制作工 艺复杂，磨损较大，且需要加润滑油， 工作过程中污损比较严重。 方案2 说明：凸轮旋转带动滚子运动，使 杆1与杆2运动，使上冲头上 下往复运动，完全能达到保压 要求。但上冲头行程要求有 90100mm，凸轮机构尺寸将 会变得很大很笨重。 压片机的设计 方案3： 说明：此方案使 用曲柄摇杆机构和摇 杆滑块机构串接而成， 结构简单、轻盈，能满 足保压要求，并能够轻 松达到上冲头的行程 要求。 综合以上三个方案的优缺点，认为是使用方案三进行设计是比较好的选择。下冲头与料筛设计方案 四、设计内容 1. 选择方案 由于压片成形机的工作压力较大，行程较短，一般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，为了保压，要求摇杆在铅垂位置的±2°范围内滑块的位移量0.4mm 。此方案中，料筛采用凸轮机构，可使其达到往复振动的运动效果；下冲头也采用凸轮机构，可达到保压效果，且此方案的稳定性较好，故选用此方案。 若选用连杆机构，必须确定各构件的长度；选用凸轮机构，必须确定凸轮的理论轮廓线和实际轮廓线。 1.绘制加压机构的机构运动简图 选用方案 五、设计步骤 5-1.上冲头机构设计： 1. 设定摇杆长度 选取=1.5 代入公式 ：r ? -?-+- 2sin 2cos 14 .02 2 得r 394 选取r=390; L =r × =390×1.5=585; 2. 确定摇杆摆角根据右图，可知行程的计算公式为 h=L-r ×cos +22)sin ×(r L -r 此时h=100 算的摆角为32°与测量出的图中摆角大小相等 题设要求摆角小于60° 满足要求。 h 3.通过图解法求出曲柄摇杆机构中曲柄与连杆的长度 如图所示，AB为曲柄，BC为连杆，DC为摇杆； DC0是摇杆在摆角最大时的位置； DC12是摇杆与铅垂方向夹角为2°的位置； DC3是摇杆铅垂时的位置； 由题意: AC2 = AB+ BC AC0 = BC-AB AB=97BC=171 测量出B1AB1'=80°，为保压角 4.检验曲柄存在条件 CD=390mm，AB=97mm, BC=171mm, AD(机架)=462mm 满足杆长之和定理，即AD+AB<CD+BC,确保了曲柄的存在。综上所述上冲头机构的尺寸设计如下： 曲柄97曲柄连杆171 摇杆390 滑块连杆L 585 5-2.凸轮的设计： 1.凸轮基圆的确定 由运动循环图最大斜率 40.1 因为此设计中的凸轮均为对心凸轮，则基圆半径公式为： s d d s r -= t an 为了使机构能顺利工作，规定了压力角的许用值，在使的前提下，选取尽你可能小的基圆半径。根据工程实践的经验，推荐推程时许用压力角取以下数值： 移动从动件，=30°38° 摆动从动件，= 40°45 下冲头凸轮机构为移动从动件 =40° 基圆半径rb=26.8mm. 2.凸轮轮廓的确定 将凸轮基圆以每份10°平均分割，根据下冲头循环图，确定每一
