機械原理課程設計說明書設計題目 壓片成形機 汽車工程系汽車工程（中美）專業(yè) 汽車工程 班號 0621081班 設計者 王佩玉 指導教師 韓麗華 2010年7月2日目 錄1.設計題目32.設計要求33.運動方案評估34.設計內(nèi)容6 5.設計步驟86.附錄11機械原理課程設計壓片成形機一、.設計題目1.壓片成形機介紹設計自動壓片成形機，將具有一定濕度的粉狀原料（如陶瓷干粉、藥粉）定量送入壓形位置，經(jīng)圧制成形后脫離位置。機器的整個工作過程（送料、壓形、脫離）均自動完成。該機器可以壓制陶瓷圓形片坯、藥劑（片）等。2.壓片成形機的工藝動作（1） 干粉料均勻篩入圓筒形型腔。下沖頭上沖頭（2） 下沖頭下沉3mm，預防上沖頭進入型腔是粉料撲出。（3） 上、下沖頭同時加壓，并保持一段時間。（4） 上沖頭退出，下沖頭隨后頂出壓好的片坯。（5） 料篩推出片坯。片坯下沖頭料篩型腔下沖頭粉料213 5下沖頭上沖頭8片坯2133.壓片成形機設計數(shù)據(jù)電動機轉(zhuǎn)速/（r/min）：1450； 生產(chǎn)率/(片/min)：10；沖頭壓力/N：150 000； 機器運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)/：0.10； 下沖頭上沖頭85321二、設計要求1. 上沖頭完成往復直移運動（鉛垂上下），下移至終點后有短時間的停歇，起保壓作用，保壓時間為0.4s左右。因沖頭上升后要留有料篩進入的空間，故沖頭行程為100mm。因沖頭壓力較大，因而加壓機構應有增力能力。2. 下沖頭先下沉3mm，然后上升8mm，加壓后停歇保壓，繼而上升16mm，將成形片坯頂?shù)脚c臺面平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移21mm，到待料位置。3. 料篩在模具型腔上方往復振動篩料，然后向左退回。待坯料成型并被推出型腔后，料篩在臺面上右移約4550mm，推卸片坯。三.運動方案評估 上沖頭設計方案 方案1說明：桿1帶動桿2運動，桿2使滑塊往復運動，同時帶動桿3運動，從而達到所要求的上沖頭的運動。此方案可以滿足保壓要求，但是上沖頭機構制作工藝復雜，磨損較大，且需要加潤滑油，工作過程中污損比較嚴重。方案2說明：凸輪旋轉(zhuǎn)帶動滾子運動，使桿1與桿2運動，使上沖頭上下往復運動，完全能達到保壓要求。但上沖頭行程要求有90100mm，凸輪機構尺寸將會變得很大很笨重。壓片機的設計 方案3： 說明：此方案使用曲柄搖桿機構和搖桿滑塊機構串接而成，結構簡單、輕盈，能滿足保壓要求，并能夠輕松達到上沖頭的行程要求。綜合以上三個方案的優(yōu)缺點，認為是使用方案三進行設計是比較好的選擇。 下沖頭與料篩設計方案 四、設計內(nèi)容1. 選擇方案由于壓片成形機的工作壓力較大，行程較短，一般采用肘桿式增力沖壓機構作為主體機構。它是由曲柄搖桿機構和搖桿滑塊機構串接而成。先設計搖桿滑塊機構，為了保壓，要求搖桿在鉛垂位置的2范圍內(nèi)滑塊的位移量0.4mm。此方案中，料篩采用凸輪機構，可使其達到往復振動的運動效果；下沖頭也采用凸輪機構，可達到保壓效果，且此方案的穩(wěn)定性較好，故選用此方案。若選用連桿機構，必須確定各構件的長度；選用凸輪機構，必須確定凸輪的理論輪廓線和實際輪廓線。1. 繪制加壓機構的機構運動簡圖選用方案五、設計步驟5-1.上沖頭機構設計：1. 設定搖桿長度h選取=1.5 代入公式 ：r得r394 選取r=390;L =r=3901.5=585;2. 確定搖桿擺角根據(jù)右圖，可知行程的計算公式為h=L-rcos+-r 此時h=100算的擺角為32與測量出的圖中擺角大小相等題設要求擺角小于60滿足要求。3. 通過圖解法求出曲柄搖桿機構中曲柄與連桿的長度如圖所示，AB為曲柄，BC為連桿，DC為搖桿；DC0是搖桿在擺角最大時的位置；DC12是搖桿與鉛垂方向夾角為2的位置；DC3是搖桿鉛垂時的位置；由題意: AC2 = AB+ BC AC0 = BC-ABAB=97 BC=171測量出B1AB1=80，為保壓角4. 檢驗曲柄存在條件 CD=390mm，AB=97mm, BC=171mm, AD(機架)=462mm滿足桿長之和定理，即AD+AB<CD+BC,確保了曲柄的存在。綜上所述 上沖頭機構的尺寸設計如下：曲柄 97 曲柄連桿 171搖桿390 滑塊連桿L 585 5-2.凸輪的設計：1.凸輪基圓的確定由運動循環(huán)圖最大斜率 40.1因為此設計中的凸輪均為對心凸輪，則基圓半徑公式為：為了使機構能順利工作，規(guī)定了壓力角的許用值，在使的前提下，選取盡你可能小的基圓半徑。根據(jù)工程實踐的經(jīng)驗，推薦推程時許用壓力角取以下數(shù)值：移動從動件，=3038 擺動從動件，= 4045下沖頭凸輪機構為移動從動件 =40基圓半徑rb=26.8mm.2.凸輪輪廓的確定將凸輪基圓以每份10平均分割，根據(jù)下沖頭循環(huán)圖，確定每一段的升程與回程曲線。特別指出，期中160240為保壓段，此段保持1.33秒的休止。3.滾子半徑的確定在330這兩點曲率半徑相對較小的地方畫盡量小的圓來確定其最小半徑min=1.15mm.0.8min.所以，此處取滾子半徑=9.2mm.六心得與體會在一周多的實習設計過程中，我發(fā)現(xiàn)了許多的問題，在設計的過程中有許多我們平時都不太重視的東西，也有很多的難題，再這一周多里我們每個人都是互相詢問和幫助，這給了我很大的動力，有的不懂我們就會再一起討論問題，設計完了我們就會回到宿舍去畫圖。設計的過程中，我感觸最深的當屬查閱了很多次設計書和指導書。為了讓自己的設計更加完善，更加符合工程標準，一次次翻閱機械設計書是十分必要的，同時也是必不可少的。這次的機械設計我學到了很多以前在書本沒有學到的東西，知識有了較大的提升，特別是對干粉壓片機的結構原理與設計分析更加清楚深刻。真用鉛筆來做圖真的很困難，怪不得大家都喜歡CAD。在這次課程設計中，充分利用了所學的機械原理知識，根據(jù)設計要求和設計分析，選用組合成機械系統(tǒng)運動方案，從而設計出結構簡單，制造方便，性能優(yōu)良，工作可靠的機械系統(tǒng)。這次課程設計讓我充分體會到設計需要大膽創(chuàng)新這一層面。創(chuàng)新也是一個國家、一個社會、一個企業(yè)必不可少的，設計中的創(chuàng)新需要高度和豐富的創(chuàng)造性思維，沒有創(chuàng)造性的構思，就沒有產(chǎn)品的創(chuàng)新，產(chǎn)品也就不具有市場競爭性。在設計過程中，雖然我們的創(chuàng)新是簡顯的，但這也鍛煉了我們的能力，更指明了我們努力的方向。整個設計我基本上還滿意，由于水平有限，難免會有錯誤，還望老師批評指正。希望答辯時，老師多提些問題，由此我可用更好地了解到自己的不足，以便課后加以彌補。12