机械原理课程设计-粉末成形压机

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1、机械原理课程设计——粉末成形压机姓名：班级：专业：机械设计制造及其自动化指导老师：日期：2015.06.2738目录目录2一、设计题目3设计目的3二、题目与设计要求31.工作原理及工艺动作过程32.设计要求63.主要技术参数要求6三、方案设计与分析71.上模冲压机构方案82.送料机构方案103.下模冲压机构方案114.电机及其传动系统拟定135.总机构方案14四、执行机构设计151.上模冲压机构设计152.送粉机构设计：203.下模冲压机构设计274.传动系统参数确31五、课程设计小结：32参考文献34附录页35附录一35附录二36附

2、录三3738一、设计题目设计目的 机械设计是机械产品生产的第一步，是决定机械产品性能的最主要环节，整个过程蕴含着创新和发明。为了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加深，我们参加了此次的机械原理课程设计。 粉末压制成形，在压模中利用外加压力的粉末成形方法。又称粉末模压成形。压制成形过程由装粉、压制和脱模组成。通过压制成型制成零件或成品材料的一种工艺方法。将一定量的金属粉末送入压制的位置，压制成厚度为h，直径为φ圆型片坯，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

3、自动完成。 二、题目与设计要求1.工作原理及工艺动作过程粉末冶金是将金属等粉末的混合物，通过压制成型和烧结而制成零件或成品材料的一种工艺方法。在压制长径比h/d<=1~1.5的圆柱体压坯时，可采用单向压制，即压制时仅一个方向施力。压制过程中，阴模固定不动，其他执行件动作如下图所示。第一步：送料器上粉后返回，上模冲开始下行压制粉末，下模冲固定不动。38图2-1第二步：上模冲压制到位，下模冲固定不动图2-238第三步：上模冲上行回位，下模冲上顶压坯脱模。图2-3第四步：送料器退压坯下料，下模冲固定不动。图2-438第五步：送料器到位后准备

4、上粉，下模冲下行回位。然后开始下一循环。图2-51.设计要求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（约0.4秒左右）保压或接近压制行程终点时再放慢速度而起到保压作用。2、脱模机构应使下冲模顶出距离准确，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。4、进一步要求：让上模冲和下模冲的行程可调。2.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120mm；5、脱模最大行程为45mm；6、压

5、制及脱模能力最大为58KN；38一、方案设计与分析  根据任务书要求，有下图分析得知该系统的主功能为将粉料压制成型，为完成主功能又可分解为四个功能，即上冲头的压下，下冲头的压上，筛料推片和成新模具，如图所示。图3-1图3-2381.上模冲压机构方案1.1要求分析：对于上模冲机构，要求是需要有几个状态，包括快速接近粉料、慢速压制、保压、离开这几个状态。其中保压需要大约0.4秒或通过使接近压制行程终点时放慢速度而起到保压作用。，而且上模冲受到的冲击力为58KN。1.2方案分析方案一分析：如图是一个曲柄滑块机构，上冲模通过连杆与曲柄相连达到

6、冲压的目的。这个机构虽然能够实现快速接近，但是对于短暂停歇不能完全满足，不过通过改变杆长，我们能够将其在一个较大的范围内实现较小位移，从而达到距离变化不大的保压过程.这样就能够实现我们设定的运动规律。图3-3方案二分析：利用不完全齿轮的停歇和保压作用，连接连杆，停歇时上面的齿轮没有齿的地方与下面的齿轮接触，是下面的齿轮不能转动，则不能带动连杆运动，实现停歇作用，又在从动轮停歇期间，两轮轮缘各有锁止弧起定位作用，以防止从动轮的游动，所以可以实现保压作用。38图3-4方案三分析：上冲模机构由一个曲柄摇杆机构（1、2、3）和一个三杆滑块机构

7、（3、4、5）并联，其功能是： ① 曲柄1做回转运动，带动摇杆3在一定范围内摆动，并且具有急回特性。 ② 摇杆3与连杆4铰接，进而带动冲头5做直线运动。 ③ 上冲模在冲压完成后停歇0.3~0.4S，之后有一个急回过程。  图3-5经过分析比较我们采用第三种方案。381.送料机构方案2.1要求分析：送料机构要求送料与出模最好能一起完成，所需的过程最好比较少，整个运动过程比较稳定。2.2方案分析方案一分析：可以利用凸轮远休过程很好地实现停歇送料阶段，并且可以很好地控制其周期运动规律。缺点：结构复杂，加工起来比较麻烦，而且，轮廓曲线的设计也

8、比较复杂。图3-6方案二分析：利用不完全齿轮的停歇作用，停歇时主动齿轮没有齿的地方与从动齿轮接触，使从动齿轮不能转动，则不能带动连杆运动，实现停歇送料过程。在从动轮停歇期间，两轮轮缘各有锁止弧起定位作用，以防止从动轮的游