机械毕业设计60机械原理课程设计说明书压片机

1 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 2010 年 7 月 2 日 2 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 3 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。 （ 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。 料筛 型腔 下冲头 粉料 21 3 片坯 下冲头 下冲头 上冲头 5 下冲头 上冲头 8 片坯 21 3 4 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。 21 3 5 8 上冲头 下冲头 5 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 6 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。 7 1. 绘制加压机构的机构运动简图 选用方案 8 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 2s in2c o s14.022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 ( rL -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。 3. 通过图解法求出曲柄摇杆机构中曲柄与连杆的长度 h 9 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=97 BC=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+ABCD+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 10 因为此设计中的凸轮均为对心凸轮，则基圆半径公式为： sddsr t a n 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，确定每一段的升程与回程曲线。特别指出，期中 160 240为保压段，此段保持 1.33秒的休止。 3.滚子半径的确定 在 330这两点曲率半径相对较小的地方画尽量小的圆来确定其最小半径 min=1.15mm. 0.8 min.所以，此处取滚子半径=9.2mm. 11 六心得与体会 在一周多的实习设计过程中，我发现了许多的问题， 在 设计的过程中有许多我们平时都不太重视的东西，也有很多的难题，再这一周多里我们每个人都是互相询问和帮助，这给了我很大的动力，有的不懂我们就会再一起讨论问题，设计完了我们就会回到宿舍去画图。设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。 这次的机械设计我学到了很多以前在书本没有学 到的东西，知识有了较大的提升，特别是对干粉压片机的结构原理与设计分析更加清楚深刻。真用铅笔来做图真的很困难，怪不得大家都喜欢 CAD。在这次课程设计中，充分利用了所学的机械原理知识，根据设计要求和设计分析，选用 组合成机械系统运动方案，从而设计出结构简单，制造方便，性能优良，工作可靠的机械系统。 这次课程设计让我充分体会到设计需要大胆创新这一层面。创新也是一个国家、一个社会、一个企业必不可少的，设计中的创新需要高度和丰富的创造性思维，没有创造性的构思