机械原理课程设计 压片成形机.doc

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1、机械原理课程设计说明书设计题目：压片成形机机械工程系机械工程及自动化专业0111091班10号设计者：陈夏君指导老师：许勇2011年6月30号目录1.设计题目…………………………………………………………1.1设计条件………………………………………………………1.2原始数据………………………………………………………2.设计要求…………………………………………………………1.上冲头设计方案评估……………………………………………2.运动循环图设计…………………………………………………3.连杆机构尺寸计算…………………………

2、……………………5.1设计要求……………………………………………………5.2设计过程……………………………………………………4.凸轮机构尺寸计算………………………………………………6.1基圆半径的确定……………………………………………6.2滚子半径的确定……………………………………………7.心得体会……………………………………………………………附录：附录一：运动循环图……………………………………附录二：上冲头机构运动简图…………………………附录三：下冲头凸轮轮廓图……………………………1.设计题目设计自动压片成形机，

3、将具有一定湿度的粉状原料（如：陶瓷干粉、药粉）定量送入压型位置，经压制成形后脱离该位置。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。设计数据见下表。电动机生产率m冲m方案号转速/（r/min)/(片/min)成品尺寸（Φ×d）/(mm,mm)冲头压力/N机器运转不均匀系数/δ/kg杆/kgA145010100×601500000.10125B9701560×351000000.08104C9702040×201000000.05931.1设计条件如图1.1所示，压片成形

4、机的工艺动作是：（1）干粉料均匀筛入圆筒形型腔（图1.1a）。（2）下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时粉料扑出（图1.1b）。（3）上、下冲头同时加压（图1.1c），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1.1d）。（5）料筛推出片坯（图1.1a）。1图1.1压片成形机工艺动作上冲头、下冲头、送料筛的设计要求是：（1）上冲头完成往复直移运动（铅锤上下），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90-100mm。因冲头压力

5、较大，因而加压机构应有增力功能（如图8.2a所示）。（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2头后，再下移21mm，到待料位置（如图1.2b所示）。（1）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（如图1.2c所示）。上冲头、下冲头与送筛的动作关系见下表。上冲头进退送料筛退进休进远休下冲头退进休进远休1.2原始数据（1）冲头压力150KN（2）生产率10片/mi

6、n（3）机器运转不均匀系数0.10（4）电机转速1450r/m2、设计要求（1）压片成形机一般至少包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构。（2）画出机器的运动方案简图与运动循环图。拟定运动循环图时，执行机构的动作起止位置可根据具体情况重叠安排，但必须满足工艺上各个动作的配合，在时间和空间上不能出现干涉。3（3）设计凸轮机构、自行确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，计算凸轮廓线。（4）设计计算齿轮机构。（5）对连杆机构进行运动设计。并进行连杆机构的运动分析，绘出运动线图。如果是采用连杆机构

7、作为下冲压机构，还应进行连杆机构的动态静力分析，计算飞轮转到惯量。（6）编写设计计算说明书。（7）学生可进一步完成完成机器的计算机演示验证、凸轮的数控加工等。方案一评估：采用曲柄摇杆机构。此方案既能提供比较大的工作压力，也有保压功能。同时行程较短。它可通过改变各杆长度，从而方便的调整整个运动中的位移量和压力角。可得到比较好的运动规律，尺寸和运动的幅度也不太大；又因为它是全低副机构，宜用于低速、重载场合。3.运动循环图设计（详见附录一）4.连杆机构尺寸计算（详见附录二）5.1设计要求上冲头行程约为100mm。根据上冲头

8、的行程长度，即可得摇杆的另一极限位置，摇杆的摆角以小于60°为宜。设计曲柄摇杆机构时，为了“增力”，曲柄的回转中心可在过摇杆活动铰链、垂直于摇杆铅垂位置的直线上适当选取，以改善机构在冲头下极限位置附近的传力性能。根据摇杆的三个极限位置（±2°位置和另一个极限位置），设定与之对应的曲柄三个位置，其中两个对应于摇杆的两个极限位置，曲柄应在与连杆共线