《机械原理》课程设计任务书-压片成形机.doc

《机械原理》课程设计任务书 一、设计题目：压片成形机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。、初始条件 表1 压片成形机设计数据 方案号 电动机转速r/min 生产率片 /min 成品尺寸（ Φ×d ）mm ， mm 冲头压力 kg δ m kg m kg A 1450 10 100×60 15,000 0.10 12 5 B 970 15 60×35 10,000 0.08 10 4 C 970 20 40×20 10,000 0.05 9 3 图1 压片成形机工艺动作 如图1所示，压片成形机的工艺动作是：1. 干粉料均匀筛入圆筒形型腔（图1a ）。2. 下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时粉料扑出（图b ）。3. 上、下冲头同时加压（图1c ），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（图1d ）。5. 料筛推出片坯（图1e ）。上冲头、下冲头、送料筛的设计要求是：1.）上冲头完成往复直移运动（铅锤上下），下移至终点后有短时间的停歇，起保压作用，保压时间为0.4秒左右。因冲头上升后要留有料筛进入的空间，故冲头行程为90～100mm 。因冲头压力较大，因而加压机构应有增力功能（图2a ）。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，将成型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（图 2b）。3.）料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料筛在台面上右移约45～50mm，推卸片坯（2c）。 图2 设计要求 上冲头、下冲头与送料筛的动作关系见表2。 表2 动作关系 上冲头 进 退 送料筛 退 近休 进 远休 下冲头 退 近休 进 远休 三、设计要求1、根据工艺动作要求和协调要求拟定运动循环图（A4） 2、选择和确定各执行机构的机构形式： 上、下冲头初选三种机构，比较其优缺点，各选中一种设计并画出机构示意图； 3 若选用连杆机构，则必须确定各构件长度。 若选用凸轮机构，则必须确定基圆半径和偏心距。 4A3） 若选用连杆机构，则根据前面计算的各构件长度，必须画出连杆机构的两个极限位置和一个一般位置。 若选用凸轮机构，则根据已确定的基圆半径和偏心距，利用反转法画出凸轮的轮廓线（理论轮廓线和实际轮廓线 5、编写设计说明书。 四、设计提示1. 各执行机构应包括：实现上冲头运动的主加压机构、实现下冲头运动的辅助加压机构、实现料筛运动的上下料机构。各执行机构必须能满足工艺上的运动要求，可以有多种不同型式的机构供选用。如连杆机构、凸轮机构等。2. 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，为了保证，要求摇杆在铅垂位置的±2°范围内滑块的位移量 ≤ 0.4mm 。根据上冲头的行程长度，即可得摇杆的另一极限位置，摇杆的摆角以小于60°为宜。设计曲柄摇杆机构时，为了增力，曲柄的回转中心可在过摇杆活动铰链、垂直于摇杆铅垂位置的直线上适当选取，以改善机构在冲头下极限位置附近的传力性能。根据摇杆的三个极限位置（±2°位置和另一极限位置），设定与之对应的曲柄三个位置，其中对应于摇杆的两个位置，曲柄应在与连杆共线的位置，曲柄另一个位置可根据保压时间来设定，则可根据两连架杆的三组对应位置来设计此机构。设计完成后，应检查曲柄存在条件，若不满足要求，则重新选择曲柄回转中心。也可以在选择曲柄回转中心以后，根据摇杆两极限位置时曲柄和连杆共线的条件，确定连杆和曲柄长度，在检查摇杆在铅垂位置±2°时，曲柄对应转角是否满足保压时间要求。曲柄回转中心距摇杆铅垂位置愈远，机构行程速比系数愈小，冲头在下极限位置附近的位移变化愈小，但机构尺寸愈大。3. 辅助加压机构可采用凸轮机构，推杆运动线图可根据运动循环图确定，要正确确定凸轮基圆半径。为了便于传动，可将筛料机构置于主体机构曲柄同侧。整个机构系统采用一个电动机集中驱动。要注意主体机构曲柄和凸轮机构起始位置间的相位关系，否则机器将不能正常工作。、时间安排 设 计 阶 段 设 计 时 间 安 排 备 注 1.机构选型及特点分析. 平面连杆机构综合 4. 设计传动系统并确定其传动比分配. 传动系统方案图和工作循环图 6. 凸轮机构设计. 齿轮机构设计 8. 编写说明书 9. 设计答辩或质疑 在课程设计阶段中进行答辩或质疑