213 空气压机设计【任务书+毕业论文+cad图纸+答辩ppt+solidworks】【机械全套资料】
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213 空气压机设计【任务书+毕业论文+cad图纸+答辩ppt+solidworks】【机械全套资料】,气压,设计,任务书,毕业论文,cad,图纸,答辩,ppt,solidworks,机械,全套,资料
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江西农业大学毕业 设计 任务书 设计（论文） 课题名称 气压机设计 学生姓名 丁 剑 院（系） 工学院 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师 文建萍 职 称 讲师 学 历 本科 毕业设计（论文）要求： 1. 设计要独立完成，不得抄袭。 2. 设计要具有一定的实用性。 3. 查阅相关的文献、资料，通过查阅文献、资料扩充知识面。 4. 设计说明书和图纸符合国标规定及工学院的毕业设计要求。 5. 完成一份 8000 字以上的设计说明书和共计 的 纸。 毕业设计（论文）内容与技术参数： 设计内容： 和选择 。 计。 技术参数： 1、 外形尺寸：（长宽高）不大于（ 10007001750 2、 最大额定增压压力： 1T。 3、 最大额定输出工作压力 :10004、 托模上移块上移的总行程： 1405、 工作效率每分钟 6 到 20 次。 6、 工作气源压力： 工作电源电压： 220V， 毕业设计（论文）工作计划： 一、课题准备阶段，了解课题课题的内容，初步定出解决方案 ; 二、气缸 的计算和选用。 三、 熟悉 图及 机械设计，材料力学等相关知识； 四 、 出 维图纸，然后出 维图。 五 、 撰写毕业论文。 接受任务日期 2008 年 12 月 1 日 要求完成日期 2009 年 5 月 10 日 学 生 签 名 年 月 日 指导教师签名 年 月 日 院长（主任）签名 年 月 日 编 号 20050411 江西农业 大学 工学院 毕业设计材料 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 丁 剑 材 料 目 录 序号 附 件 名 称 数量 备注 1 毕业设计论文 1 2 设计图纸 1 份 二 九 年 五 月 题 目 气压机设计 目 录 前言 . 错误 !未定义书签。 第一章 电控气动压力机方案设计 . 错误 !未定义书签。 计任务抽象化 . 错误 !未定义书签。 立黑箱 . 错误 !未定义书签。 能分解 . 错误 !未定义书签。 定工艺原理 . 错误 !未定义书签。 定技术过程 . 错误 !未定义书签。 进技术系统，确定边界 . 错误 !未定义书签。 定功能结构 . 错误 !未定义书签。 术系统总功能，及进行功能分解 . 错误 !未定义书签。 第二章 倍力气缸设计 . 错误 !未定义书签。 作动力类型的选择 . 错误 !未定义书签。 缸及其附件的设计 . 错误 !未定义书签。 缸的设计和计算 . 错误 !未定义书签。 第三章 自动送料机构设计 . 错误 !未定义书签。 料滑板设计 . 错误 !未定义书签。 位、脱模调节设计 . 错误 !未定义书签。 料装置气缸的选择 . 错误 !未定义书签。 第四章 清擦机构的设计 . 错误 !未定义书签。 擦机构设计方案分析 . 错误 !未定义书签。 擦机构机构的确定 . 错误 !未定义书签。 第五章 机座部分 . 错误 !未定义书签。 重块 . 错误 !未定义书签。 全措施 . 错误 !未定义书签。 面板 . 错误 !未定义书签。 架 . 错误 !未定义书签。 余材料 . 错误 !未定义书签。 重块 . 错误 !未定义书签。 第六章 电路、气路控制 . 错误 !未定义书签。 子送进 . 错误 !未定义书签。 作过程 . 错误 !未定义书签。 压延时 . 错误 !未定义书签。 力气缸回位过程 . 错误 !未定义书签。 子送出 . 错误 !未定义书签。 刷过程 . 错误 !未定义书签。 参 考 文 献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 各位评委老师好！ 设计课题： 气压机设计 班 级： 机制 051 姓 名：丁 剑 学 号： 20050411 指导老师：文 建 萍 动力源的选择： 经过查阅资料和工作参数的要求，最后选定用压缩空气来作为设备的动力源，因此选择气压系统作为动力装置。其具有以下优点： (1)介质提取和处理方便。 (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。 (3)动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要 动系统也能实现过载保护，便于自动控制。 (4)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。 (5)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 气压机 设备在 220常见的现场工作压力为 件下：完成自动送料出入至施压点、给予压力和清刷冲头等功能。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，所施加的压力不大于 1吨（即为 100 气压机 主要参数： 外形尺寸：（长 宽 高）不大于（ 10007001800 最大额定增压压力： 1T（ 100 最大额定输出工作压力 :1000 托模上移块上移的总行程：140 工作效率每分钟 6到 20次。 工作气源压力： 工作电源电压： 220V， 要组成部件 送料机构 清擦机构 倍力气缸 机架 气压机的工作原理 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。 模子送进 模子放入模座，光点传感器感应触发后延时 调）， 模气缸进出气换向，将送模滑板及防护门拉送到位。 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，送模气缸上的磁石感应开关接通， 磁阀换向。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到位。 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， 力气缸活塞杆输出力与配重块支架重物下压力平衡，延时 调）后， 压机对压料延时保压。 倍力气缸回位过程 倍力气缸反向进气， 倍力气缸活塞杆及 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置。工作循环完成。 清擦 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。 压力调整： 根据工作需要选择配重的重量，并将其摆放在配重块支架上，配重块的重量有： 208个）， 102个）， 52个），24个）， 12个）。 感谢各位评委老师！ 由于能力有限，设计还不是那么的完善，希望各位评委老师给出宝贵的意见！ 学校代码： 10410 序 号： 050411 本 科 毕 业 论 文 题目： 气压机 设计 学 院 ： 工 学 院 姓 名 ： 丁 剑 学 号 ： 20050411 专 业 ： 机械设计制造及其自动 化 年 级 ： 机制 051 指导教师 ： 文 建 萍 二 年 五 月 摘 要 气动压力机（ 计是典型的机械设计，它包括机构的尺寸、强度设计以及标准气缸和材料的选择。主设计是针对保证每次给压稳定的要求而对倍力气缸的设计。设计主要内容包括：设计方案确定、主气缸设计与其它附件及控制电路的设计。 倍力气缸的活塞大小，密封性及工作压力的稳定设计是电控压力机能否正常工作的关键，也是本设计重点。主气缸及个副气缸（标准缸）的设计及选择是实现工作 要求的给压、自动送料和自动清刷装置等功能的关键所在。 作为电控气动设备，控制电路的设计自然非常重要，由于专业限制，这块方案的确定是在公司相关技术人员的帮助下完成，主选的是 制方式。而且处于对操作人员的安全考虑，采用了电感应行程开关，这样大大提高了设备的安全性能。 设计好的电控压力机工作效率为每分钟 6 到 20 次，情况提供不大于 1T 的压力 。 关键词 ： 倍力气缸、自动送料装置、自动清刷装置、机座、和控制系统。 is it as as is at to to of s s of s is s is so on to to to be at s is s is s is LC is to s 0 is in is T of on a 3D 效果图 空气压机设计 - 1 - 空气压机设计 - 1 - 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 - 2 - 第一章 电控气动压力机方案设计 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，量 220 立黑箱 能分解 空气压机设计 - 3 - 定工艺原理 确定依据：成本、质量、效率三者综合比较。 功 能 20次。 必要要求必要要求 加工 小型厂加工 基本要求 成本 附加要求 附加要求 使用 附加要求 空气压机设计 - 4 - 定技术过程 进技术系统，确定边界 空气压机设计 - 5 - 定功能结构 术系统总功能，及进行功能分解 空气压机（ 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 - 6 - 第二章 倍力气缸设计 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 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 - 7 - (5)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。 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 100且按常见的现场工作压力 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 择组合气缸中的增压气缸；参考表 活塞 面积 工作气压力 =活塞推力 要求工作压力不大于 100计算则取极限值 100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 别选择内径为12500 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 外表面涂漆。 （ 2）气缸壁厚计算 t t 1 . 5 P 气 缸 的 壁 厚气 缸 的 内 径气 缸 试 验 压 力 ， 一 般空气压机设计 - 8 - b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 S=68铝 合 金 = 3 M 械设计手册 5表 后确定壁厚为 4 （ 3）活塞杆的计算 411b / 4 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 123 98边留有 1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 140上活塞的厚度和余量，每个缸筒长度定位 225 空气压机设计 - 9 - （ 5）连接 用 （ 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 - 10 - 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。 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 - 11 - 平行度。 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 参考产品外壳尺寸留有一定余量确定限位槽尺寸。 图 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 可以进行调节高度，并配有两个不同尺寸的脱模调节块。 图 有送料机构都采用材料 电镀进行保护处理。 料装置气缸的选择 根据设备工作要求行程，留余量取整，选择行程为了 200。查阅亚德客集空气压机设计 - 12 - 团气缸购买手册。选择了 38径（最小内径） 气缸， 标准缸，有利于节约成本。参考为设备平放气缸，固定方式选 。则送料装置气缸的型号确定为： 200 为气缸设计一支撑座如图 第四章 清擦机构的设计 空气压机设计 - 13 - 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 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。 擦机构机构的确定 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 - 14 - 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 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： Z=18 压力角： =20 模数： m=顶高： 根高： 齿高： h=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： Z=40 压力角： =20 模数： m=顶高： 根高： 气压机设计 - 15 - 全齿高： h=距： P=. 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。 缸通过计算采用型号： 160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。 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 22- 16 - 厚的钢板和直径为 76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。 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。 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。 架 由设计要求的外型尺寸： 外形尺寸：（长 宽高）不大于（ 10007001750确定机架的尺寸。 机架采用厚度为 5 63 槽钢。 余材料 其余所有材料均采用 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。 重块 配重块，分为 2010521种。 第六章 电路、气路控制 本设备电路、气路控制主要由 制系统来完成。 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。 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 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 - 17 - 空气压机设计 - 18 - 空气压机设计 - 19 - 结合电气控制系统详细 工作原理 如下： 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
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