机械原理课程设计报告-粉末成型压机设计

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1、机械原理课程设计报告设计题目：粉末成型压机班级：072073设计者：指导教师：中国地质大学机电学院2009年7月目录1.题目2.设计题目及任务………………………………………………………………1设计题目………………………………………………………………1设计任务………………………………………………………………23．运动方案3.1上模冲压机构……………………………………………………………33.2送料机构……………………………………………………………73.3脱模机构……………………………………………………………113.4总体方案……………………………………………………………184.运动循环图……

2、………………………………………………………195.小结……………………………………………………………205.2设计小结……………………………………………………………206.参考数目……………………………………………………………21一、题目：粉末成型压机设计。二、设计题目及任务：2.1设计题目设计粉末成型压机，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。 图1图2图3粉料送粉器送粉器上冲头上冲头下冲头下冲头下冲头送粉器压片压片压片如上图所示，粉末成型压机的工

3、艺动作是：1.送粉器运动到圆筒上方将下冲头托上来的压片推至左侧，同时干粉料均匀筛入圆筒形型腔，下冲头同时下降（图1）。2．送粉器退至右侧，下冲头下降停止后上冲头开始向下运动并挤压粉料。（图2）3．上冲头上升后下冲头将压好的压片送出，同时送粉器已经装好下次的粉料准备推送压片。上冲头、下冲头、送料筛的设计要求是：1.上模冲压制机构应具有以下的运动特性：快速接近粉料，慢速等速压制，压制到位后停歇片刻保压或接近压制行程终点时在放慢速度而起到保压作用。2.脱模机构应使下模冲顶出距离准确，复位时要求速度快而冲击小。3.送粉机构要求严格遵守压制周期的运动规律。进一步要求：让上模冲和下模冲的运动规律可调

4、。主要技术参数要求：1.每分钟压制次数为10-40次；2.压坯最大直径为45mm；3.上模冲最大行程为110mm；4.送粉器行程为115mm；5.脱模最大行程为45mm；6.压制及脱模能力最大为58kN；2.2设计任务1.粉末成型压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，可执行构件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.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

5、运动设计。并进行连杆机构的运动分析，绘出运动线图。6.编写设计计算说明书。7.机器的计算机演示验证。三．运动方案与运动分析3.1上模冲压机构方案分析：上模冲本来是打算用一个圆盘凸轮作为执行件（如图1）的，但由于下压要承受较大压力，而凸轮是高副接触，不能承受较大压力。故而选用下面的滑块摇杆机构。图13.1.1运动尺寸设计：由技术参数要求上模冲的最大行程为110mm可知，它的最大行程应该等于2倍的主动件长度，所以主动件应该等于55mm。连杆则可根据运动规律自行确定，我们在这取140mm。滑块直径45mm，滑块高度=50mm，滑块轴套=70mm，上模冲质量：9kg。3.1.2运动模型建立：设原

6、动件在图示位置为起点，即转过的角度为0.滑块在图示位置位移为0，向上为正，向下为负，设原动件转过的角度为ａ，则由几何条件可知，滑块位移s与ａ的关系：S=(c.^2-b.^2).^0.5-(b.^2+c.^2-2*b*c*cos(pi/2-ａ-asin(sin(pi/2+ａ)*b/c))).^0.5;模型图如下：原动件逆时针转动，带动滑块先往上运动，到达最高点速度为0，接着滑块向下运动，进行压制运动，当曲柄和连杆在同一直线时达到压制极限位置。在次刻滑块速度为0，且前后速度也较小，起到了设计所要求的保压作用。3.1.3运动分析结果：其MATLAB程序如下：b=55;c=140;a=0:0.0

7、01:2*pi;y=(c.^2-b^2).^0.5-(b.^2+c.^2-2*b*c*cos(pi/2-a-asin(sin(pi/2+a)*b/c))).^0.5;plot(x,y)位移s在一个周期内的图像如下：（注意其并非正弦曲线）再对上面的y求导，程序为：b=55;c=140;symsay=(c.^2-b.^2).^0.5-(b.^2+c.^2-2*b*c*cos(pi/2-a-asin(sin(pi/2+a)*b/c))).