5吨压片机
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设计小组成员: 康强
指导老师:金京

1.设计题目
1.1设计目的
1.2功能要求及工作原理
1.3原始数据和设计要求
1.1设计目的
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理,结构,运动方式,力和能量的传递方式,各个零件的材料和形状尺寸以及润滑方式等进行构思,分析和计算,并将其转化为制造依据的工作过程.
机械设计是机械产品生产的{dy}步,是决定机械产品性能的最主要环节,整个过程蕴涵着创新和发明.为了综合运用机械原理课程的理论知识,分析和解决与本课程有关的实际问题,使所学知识进一步巩固和加深,我们参加了此次的机械原理课程设计.
1.2功能要求及工作原理
(1)总功能要求:
将干粉料压制成圆形片胚
(2)工作原理:
15吨压片机系统的工作原理及工艺动作分解如图5.1所示.移动粉筛3至模具1的型腔上方等待装料,并将上一循环已成型的工件2推出(卸料);然后粉筛震动,将粉料筛入型腔;下冲头下沉一定深度,以防止上冲头4向上压制时将粉料扑出;然后上冲头向下,下冲头向上加压,并在一定时间内保持一定的压力;而后上冲头快速退出,下冲头随着将成型的工件推出型腔 .
原理图
1.2功能要求及工作原理
1.3原始数据和设计要求
(1) 被压工件的外形是直径为34mm,厚度为5mm的圆形片坯.
(2)冲头压力为15吨(150000N).
(3)生产率为每分钟25片
(4)机器运转不均匀系数为10%.
(5)驱动电动机的功率为2.2kw,940r/min
(6)各执行构件的运动参数为:
上冲头行程为90～100mm;
下冲头5先下沉3mm,然后上升8mm后停歇(保压), 继而上升16mm后停歇,等粉筛将片坯推离冲头后下移21mm;
粉筛3在模具1的上方往复振动筛料,然后向左退回,待坯料成形并被推出型腔后,粉筛复在台面上右移约45～50mm推卸成形片坯.
2.运动方案设计
工作原理和工艺动作分解
(1)送料:这一动作可以通过凸轮上升段完成
(2 筛料:要求筛子往复震动
(3)冲压:上冲头向下冲压粉料,下冲头向上挤压粉料
(4) 推出片坯:下冲头上升推出成型的片坯
(5) 送成品:通过凸轮推动筛子来将成型的片坯挤到滑道
上述五个动作,冲压和推出片坯相对简单,关键是要将送料和筛料两个过程时间要配合的非常恰当,这样来说就对机构提出较高的要求.
我们设计过两个方案,一个是用曲柄滑块(左右方向)来推动筛子前行,等它到达预定的地方,我们在用一个带有弹簧的滑块(前后方向)来推动,实现前后振动的目的;但是这样做有一个很大的缺陷,就是加上一个前后方向的机构将会对solidworks造型产生较大的困难,而且多一个机构就又需要多一个动力引进,时间配合上就比较烦琐.
3.根据工艺动作拟订运动循环图
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对于15吨压片机运动循环图主要是确定送料,筛料,和上冲头冲压,下冲头冲压四个执行构件的先后顺序,相位,以利对各执行构件的设计,装配和调试.
循环图
3.根据工艺动作拟订运动循环图
4.机构选型
根据上,下冲头和送料机,筛料机这四个执行构件动作要求和结构特点,可以选择以下机构.
上冲头
曲柄导杆滑块机构
偏置曲柄滑块机构
蜗轮蜗杆机构
下冲头
固定转动凸轮机构
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送料机
锯齿状凸轮
偏置曲柄滑块机构
蜗轮蜗杆机构
筛料机
锯齿状凸轮
弹簧曲柄滑块机构
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根据上面所示的四个执行构件的机构形态,可以求出15吨压片机的运动方案数为:
N=3*1*3*2=18
根据2中的分析,我们原本选定上冲头为偏置曲柄滑块机构,而下冲头为固定移动凸轮,送料机和筛料机都选为锯齿状凸轮.这样比较简单.但是在实际操作中,我们发现锯齿状凸轮难以制作,所以我们又改为偏置曲柄滑块机构,具体机构简图见7中.
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5.机械运动方案的选择和评定