KQYJ-1T 空气压机设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】
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空气压机设计0前言时间转瞬即逝，转眼之间四年的大学生涯就要结束了，回首四年的学习生活，我感到自己的收获无比丰富。四年来，我不仅认真学习了各门基础课，而且更加系统地掌握了多门专业技术课，在每次的课程设计中，我都认真对待，努力钻研。这样，通过四年的锻炼不断地提高了我的设计、绘图、识图能力。可以说，大学里的理论基础，不但使我学会了分析问题、解决问题的能力，而且更强化了我的知识结构。尤其幸运的是，我不只一次地深入工厂实习，把学到的知识应用于实习现场的具体工作中，提高了自己的动手能力，为我今后步入工作岗位打下了更好的实践基础。本次设计的目的培养学生初步掌握独立从事专业技术工作的能力，提高学生从事工艺和工艺装备设计的水平，使学生初步掌握从事本专业科学研究工作的能力。通过毕业设计不但培养了我们运用各种工具书的方法和技巧，同时也培养了我们独立思考问题、解决问题的能力。通过翻阅查找各种工具书，扩大了视眼，丰富了自己的知识范围。本次设计我们是有充分准备的。我们不仅准备了四年的时间来掌握各门专业课学习，而且我们多次深入工厂实习，更主要的是设计期间不断地从网上、图书馆收集大量的资料，寻找各种解决问题的方法。所以说本设计我们是有充分准备的，它是与生产实际相结合。它也将成为我们走上工作岗位的一次重要演习，为我们今后的工作打下坚实的基础。空气压机设计1第一章电控气动压力机方案设计11设计任务抽象化设计要求所设计的设备要求完成自动送料出入至施压点、给予和清刷冲头等功能。并要求每次给定的压力在一定的范围内，保证效率在每分钟620次，工作压力不小于06MPA，能量220V交流电。111建立黑箱112功能分解空气压机设计212确定工艺原理确定依据成本、质量、效率三者综合比较。功能1实现对料粉一定压力压实。2工作频率没分钟620次。必要要求必要要求加工4小批生产，中小型厂加工基本要求成本5成本不高6结构简单附加要求附加要求使用7操作方便附加要求空气压机设计313确定技术过程14引进技术系统，确定边界空气压机设计415确定功能结构151技术系统总功能，及进行功能分解空气压机（KQYJ1T）电控气动压力机的动力源为压缩空气，它是通过使用倍力气缸和配重块来完成对壳体内的压料进行压实，由于作用在壳体药剂内的力是一对相互作用力，因此在配重块不变的情况下每次压装时壳体内药剂受到的作用力是一致的。工作过程将装有需要压装的产品模子放入送模滑板上的模具底座内，按下启动按钮后延时T秒（可调），送模气缸动作将模子送到工作位置，同时模子进出门洞关起，倍力气缸控制阀工作，活塞杆推动托模上移块将到位的模座和模子向上推起，压药冲通过脱模导冲板和导冲模进入产品壳体内压实药剂，在压力增加的过程中，压药冲将作用力传给压头和配重块支架并将起顶起上移，当支架托块上移到脱离接近开关的感应时，倍力气缸进气口停止进气，保压一定时间后倍力气缸反向进气，托模上移块下移回位，送模滑板动作将模座和模子一起送出回到起始位，在将模子从模座中取出前，送模滑板一直保持起始状态，只有当从模座内取出模子并再次放入产品后，下一个工作循环才能进行。当倍力气缸活塞杆回到位后，清刷计数到后，清刷缸开始对冲子清刷，清刷的次数由文本上设置而定，只有当清刷完后，才可以进入下一个产品的。在清刷过程中如有异常可按下急停开关停止清刷。空气压机设计5第二章倍力气缸设计21工作动力类型的选择经查阅资料和市场考察，决定使用气动气缸为工作动力。气动技术有以下优点1介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低，工作介质提取容易，而后排入大气，处理方便，一般不需设置回收管道和容器介质清洁，管道不易堵存在介质变质及补充的问题2阻力损失和泄漏较小，在压缩空气的输送过程中，阻力损失较小一般不卜浇塞仅为油路的千分之一，空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样，造成压力明显降低和严重污染。3动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要002S03S即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护，便于自动控制。4能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中，因此，发生突然断电等情况时，机器及其工艺流程不致突然中断。空气压机设计65工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性能。6成本低廉。由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元、辅件的材质和加工精度要求，制造容易，成本较低。22气缸及其附件的设计倍力气缸由前端盖，活塞，活塞杆、连接法兰、后端盖缸筒和密封件组成。因为工作要求的压力不大于1吨（即为100MPA），且按常见的现场工作压力为05MPA。221气缸的设计和计算（1）根据工作机构运动要求和结构要求，参考机械设计手册5表3821选择组合气缸中的增压气缸；参考表3822选择气缸为前法兰MF1式的连接方式。活塞面积工作气压力活塞推力要求工作压力不大于100MPA，计算则取极限值100MPA。经计算得到活塞面积S。同时要考虑到缸筒的内径选择，查阅机械设计手册5表3824，分别选择内径为125MM和100MM的作为缸筒外径。气缸加工要求气缸两端必须倒角，以利于缸盖装配。为了防腐和提高寿命，缸内镀鉻，在抛光，鉻层厚度为001003MM。外表面涂漆。（2）气缸壁厚计算TTT15DPP气缸的壁厚气缸的内径气缸试验压力，一般空气压机设计7BAPS气缸工作压力缸筒材料许用应力材料抗拉强度安全系数，一般68铝合金3MP结合计算结构并参考机械设计手册5表3827，最后确定壁厚为4MM。（3）活塞杆的计算41BAP/14FDPS气缸的拉力活塞杆材料的许用应力材料抗拉强度安全系数，并查阅机械设计手册5最终确定活塞杆的各部分直径大小。为了便于加工和装配，最终确定活塞外径为123MM和98MM。单边留有1MM余量，便于密封件的装配。并且用螺母将活塞杆和或是固定。设定气缸的工作行程为140MM，加上活塞的厚度和余量，每个缸筒长度定位225MM。空气压机设计8（5）连接1端盖和缸筒连接采用双头螺栓连接，并用O型密封圈密封。2活塞杆和活塞用紧固螺母固定。（6）密封，活塞杆用O型密封圈，活塞上用对装的Y型密封圈，并在中间在导向带。（7）外联螺杆，端盖，和法兰均经行氧化发黑处理，防止生锈。空气压机设计9第三章自动送料机构设计由于工作压力在对操作者可能会存一些隐含的危险，因此设计送料机构为气缸输送，并在设压区加防护用钢罩和防弹玻璃。且选用导轨和滑板在输送系统中，节省空间且加润滑油后摩擦阻力更小。31送料滑板设计为了更好的起到定位，并使滑板在滑轨上的运动更平稳，选择了在滑板两侧开内凹滑槽，并在加工凹槽时保证其平行度，各接触边多角。为了防止材料生锈，滑板表面进行电镀使其生成一层致密的氧化膜。滑轨则根据滑板的要求进行配加工，并且也要进行电镀处理，成对加工，保证其空气压机设计10平行度。32定位、脱模调节设计为了方便放料和在工作施压结束后，根据所需产品在滑板上设置了限位槽（图31）。参考产品外壳尺寸留有一定余量确定限位槽尺寸。图31送料滑板将料壳送入后，须正对施压的冲头，才能保证工作压力的恒定和工作的安全、平稳进行。设计了定位零件，其定位根据冲头的位置来定。并且其上对不同高度料壳的拔模开有长腰槽（图32），可以进行调节高度，并配有两个不同尺寸的脱模调节块。图32所有送料机构都采用材料Q235A，并电镀进行保护处理。33送料装置气缸的选择空气压机设计11根据设备工作要求行程，留余量取整，选择行程为了200MM缸。查阅亚德客集团气缸购买手册。选择了38MM内径（最小内径）SC型气缸，SC为标准缸，有利于节约成本。参考为设备平放气缸，固定方式选LB式。则送料装置气缸的型号确定为SC32200LB。为气缸设计一支撑座如图33第四章清擦机构的设计空气压机设计1241清擦机构设计方案分析由于工作所对的压料为粉状，经过数次施压工作后，会有压料沾在冲头上，累积冲头上将为影响到设备的正常工作。因此设计套冲头清擦机构，并和PLC系统和气缸驱动相结合，是机构安全简单，并设定好数据后可以自动运行。由于清刷缸的动作是由文本上的清刷计数、清刷次数来控制的。当倍力气缸活塞杆回到位后，清刷计数到后，清刷缸开始对冲子清刷，清刷的次数由文本上设置而定，只有当清刷完后，才可以进入下一个产品的。在清刷过程中如有异常可按下急停开关停止清刷。42清擦机构机构的确定421和送料机构一样，动力选择的是气缸运动来完成，所以同样也采用滑轨装置，并且选择内嵌式的燕尾槽。空气压机设计13并采用螺钉固定在机座台面板上。滑轨要进行氧化发黑保护处理422用于冲头是垂直水平方向安装，而清擦气缸是水平放置，因此要清擦冲头，需要设计一个机构转换力的方向。查阅资料决定选用在滑块上带齿条装置和普通圆柱齿轮来完成。由于传动要求不高，因此采用最简单的圆柱直齿齿轮，查阅设计手册并计算后得到齿轮数据如下齿数Z18压力角20模数M15齿顶高HA15齿根高HF1875全齿高H3375齿条底部根据所选用燕尾槽尺寸进行配加工。齿条上参数如下齿数Z40压力角20模数M15齿顶高HA15齿根高HF1875空气压机设计14全齿高H3375齿距P4712423其它零件螺杆采用45号钢材，并附螺纹。表面氧化发黑处理。螺母和擦冲板配合并和螺杆啮合，使得在气缸运动带动齿条移动，使齿轮转动，因为齿轮通过华建和螺杆连接，转动传至螺杆，在定好螺杆螺纹后，则运动会使冲擦板匀速在纵向运动从而达到清擦冲头的目的。在冲擦板的另一头，卡位在定位挡杆上。其定位和导向作用。其转配关系如下。4气缸也采用同样的支承座，气缸通过计算采用型号SC32160LB第五章机座部分机座部分包括配重块支架、压头滑套、模框架、观察窗、台面板、底板、气缸安装板、机座、导柱。51配重块配重块是用来按照不同要求添加支撑块其上，以到达不同压力的装置。其由22MM空气压机设计15厚的钢板和直径为76MM的钢柱焊接成。并和滑套连接配合不同要求的施压冲头以完成。52安全措施由于设备工作的压力盒压料的特殊性，特加防弹玻璃，提高操作者的安全度。53台面板台面板起到安装模框架、底板、气缸安装板、机座的重要作用。54机架由设计要求的外型尺寸外形尺寸（长宽高）不大于（1000MM700MM1750MM）确定机架的尺寸。机架采用厚度为5MM的63槽钢。55其余材料其余所有材料均采用Q235A。其中配重块支架、压头滑套、模框架、观察窗、台面板、底板、气缸安装板经行氧化发黑处理，导柱电镀抛光。56配重块配重块，分为20KG、10KG、5KG、2KG、1KG五种。第六章电路、气路控制本设备电路、气路控制主要由PLC控制系统来完成。PLC叫可编程控制器，是一种带有指令存储器，数字或模拟输入/输出接口，以位运算为主，能够完成逻辑，顺序，定时，记数和算术运算等功能，用于控制机器或生产过程的自动控制装置。PLC控制系统有以下优点1数字运算操作的电子系统也是一种计算机2专为在工业环境下应用而设计3面向用户指令编程方便4逻辑运算、顺序控制、定时计算和算术操作5数字量或模拟量输入输出控制6易与控制系统联成一体7易于扩充且PLC因为是模块式的，所以扩展容易，逻辑控制优势明显，布线简单，监控方便，编程容易上手，开发周期短，快捷方便，这是其优点。电路、气路控制图如下空气压机设计16空气压机设计19空气压机设计20结合电气控制系统详细工作原理如下HQYJ1T电控气动压力机的动力源为压缩空气，它是通过使用倍力气缸和配重块来完成对壳体内的药剂进行压实，由于作用在壳体药剂内的力是一对相互作用力，因此在配重块不变的情况下每次压装时壳体内药剂受到的作用力是一致的。工作过程将装有需要压装的产品模子放入送模滑板上的模具底座内，按下启动按钮后延时T秒（可调），送模气缸动作将模子送到工作位置，同时模子进出门洞关起，倍力气缸控制阀工作，活塞杆推动托模上移块将到位的模座和模子向上推起，压药冲通过脱模导冲板和导冲模进入产品壳体内压实药剂，在压力增加的过程中，压药冲将作用力传给压头和配重块支架并将起顶起上移，当支架托块上移到脱离接近开关的感应时，倍力气缸进气口停止进气，保压一定时间后倍力气缸反向进气，托模上移块下移回位，送模滑板动作将模座和模子一起送出回到起始位，在将模子从模座中取出前，送模滑板一直保持起始状态，只有当从模座内取出模子并再次放入产品后，下一个工作循环才能进行。61模子送进模子放入模座，光点传感器感应触发后延时T秒（可调），PLC接到信号后接通DY3电磁阀电源，DY3通电时换向，送模气缸进出气换向，将送模滑板及防护门拉送到位。62工作过程在送模气缸将送模滑板及防护门拉送到位的同时，气缸上的磁石感应开关接通，PLC接到信号后电磁阀DY1线圈通电，电磁阀换向倍力气缸活塞杆上移到位对壳体内的药剂进行压实。63保压延时在倍力气缸活塞杆上移压实壳体内药剂的同时，压头对配重块支架施加向上的作用力将其顶起，当支架托盘远离接近传感器时，PLC接到信号后给电磁阀DY2线圈通电关闭进气口，倍力气缸活塞杆输出力与配重块支架重物下压力平衡，延时T1秒（可调）后，PLC发出指令电磁阀DY1线圈断电电磁阀换向。64倍力气缸回位过程PLC延期到时后，输出开关信号让DY1、DY2同时断电，电磁阀
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