組壓片機課程設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機械原理課程設(shè)計報告設(shè)計工程：壓片機學(xué)院：機械工程學(xué)院專業(yè)：材料成型及控制工程班級：材料113組員：王棟梁、莫佳偉、毛輝、張文燦、俆常豪指導(dǎo)老師：前言： 壓片機與壓片技術(shù)是醫(yī)藥制劑、化工、科研中普遍的也是最重要的.它是將顆?；蛘叻勰钗锪现糜谀？變?nèi)進行沖壓的機器.隨著市場需求的發(fā)展，壓片機的適用范圍越來越廣，不再單純的局限于中、西藥片劑，更廣泛的用于壓制日常生活用品、保健食品、化工片劑.因此此類壓片機市場前景寬廣.矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。盡管壓片機在19世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)，時至今日，壓片機及壓片機構(gòu)的創(chuàng)新從來沒有停止過，而壓片機加壓機構(gòu)方案的創(chuàng)新設(shè)計又是壓片機創(chuàng)新的核心.聞

2、創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。通過綜合運用機械原理及相關(guān)課程所學(xué)內(nèi)容，進行對壓片機機構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計，是學(xué)生第一次用已學(xué)過的知識較全面地對一項工程實際的應(yīng)用問題，從任務(wù)分析、調(diào)查研究、方案比較、方案確定、繪制出機構(gòu)運動簡圖、進行機械運動和動力學(xué)分析與設(shè)計的基本訓(xùn)練，可以鞏固加深對機械原理課程內(nèi)容的理解，初步掌握機械系統(tǒng)方案設(shè)計的方法并對機械設(shè)計的全過程有個初步了解，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并對學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新方法進行了初步的調(diào)練，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、查閱資料和獨立工作的能力，同時培養(yǎng)學(xué)生學(xué)運用團隊精神集體解決技術(shù)難點的能力，培養(yǎng)學(xué)生運用計算機技術(shù)解決實際工程問題的能力.殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。目錄一

3、、壓片機設(shè)計任務(wù)書 1二、選取設(shè)計方案 4 三、各構(gòu)件的計算方法 71、上沖頭尺寸及計算方法72、下沖頭尺寸及計算方法93、料篩尺寸及計算方法11四、機構(gòu)運動模擬仿真121、上沖頭運動模擬仿真122、上沖頭運動參數(shù)14五、心得體會18六、參考資料19專心-專注-專業(yè)一、壓片機設(shè)計任務(wù)書1、 工作原理及工藝流程干粉壓片機的功用是將不加粘結(jié)劑的干粉料（如陶瓷干粉、藥粉）定量送入壓形置壓制成 h 圓型片坯， 經(jīng)壓制成形后脫離該位置.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.釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。其工藝動作的分解如圖11圖11 干粉壓片機的工藝過程（1

4、） 干粉均勻篩入圓筒形型腔內(nèi).（2） 下沖頭下沉3mm，預(yù)防上沖頭進入型腔時把粉料撲出.（3） 上、下沖頭同時加壓，并保壓一段時間.（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.2、工藝參數(shù)（1）要求將陶瓷干粉壓制成直徑為34mm、厚度為5mm的圓形片坯.（2）沖頭壓力為15頓（N）.（3）生產(chǎn)率為25片/分鐘.（4）機器不均勻系數(shù)為10%.3、功能分析根據(jù)上面要求，為完成主動能可將其分解分解為四個分功能部分，即上沖頭的壓下、上沖頭的壓上、料篩的推片和成形模具.彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。4、 壓片機的運動循環(huán)圖（1）上沖頭完成往復(fù)直移運動（鉛垂上下），下移至終點后有短時間的停

5、歇，起保壓作用.因沖頭上升后要留有料篩進入的空間，故沖頭行程為90-100mm.因沖頭壓力較大，因而加壓機構(gòu)應(yīng)有增力能力.謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。（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.廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。（3）料篩在模具型腔上方往復(fù)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.煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。（4）各執(zhí)行機構(gòu)的運動協(xié)調(diào).擬定運動循環(huán)圖的目的是確定各機構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件運動的先后順序、相位，以利于設(shè)計、裝配和調(diào)試.鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛

6、賴。5、構(gòu)思方案提示 由上所述，壓片機系統(tǒng)由一個電機驅(qū)動三個機構(gòu)各自執(zhí)行分功能運動，4運動方案構(gòu)思提示在一個運動循環(huán)中，各機構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件交替運動，不發(fā)生干涉，是要認(rèn)真思考的.籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。 上沖頭的加壓機構(gòu)需完成減速、運動交替和轉(zhuǎn)換、停歇和增力的功能. 下沖頭的運動機構(gòu)的位移量比上沖頭小，但運動規(guī)律復(fù)雜，宜采用兩個盤狀凸輪推動同一個從動件的方式. 粉篩驅(qū)動機構(gòu)的運動含有振動動作，可采用凸輪輪廓連續(xù)凹凸廓線來實現(xiàn)，為了完成粉篩運動的轉(zhuǎn)換和放大，可采用凸輪機構(gòu)串聯(lián)連桿機構(gòu)的運動方案.預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。2、 選取設(shè)計方案1、上沖的3種方案序號方案簡圖優(yōu)缺點方案1桿1帶動桿2運動，桿2使滑

7、塊往復(fù)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(gòu)制作工藝復(fù)雜，磨損較大，且需要加潤滑油，工作過程中污損比較嚴(yán)重.方案2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(fù)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(gòu)尺寸將會變得很大很笨重.方案3此方案使用曲柄搖桿機構(gòu)和搖桿滑塊機構(gòu)串接而成，結(jié)構(gòu)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.經(jīng)過3個方案優(yōu)缺點分析，方案3較好，所以選取方案3.2、三個方案的簡單示意圖（a) （b) （c)3、方案的選取 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

8、增力沖壓機構(gòu)作為主體機構(gòu).它是由曲柄搖桿機構(gòu)和搖桿滑塊機構(gòu)串接而成.滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。 經(jīng)過粗略對三個方案的性能，分析其利用效率，（a）方案的機構(gòu)性能較好，并且此方案中，料篩采用凸輪機構(gòu)，可使其達到往復(fù)振動的運動效果；下沖頭也采用凸輪機構(gòu)，可達到保壓效果，且此方案的穩(wěn)定性較好，經(jīng)濟價格適中，故選用此方案.鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。3、 各構(gòu)件的計算方法1、上沖頭尺寸及計算方法 先設(shè)計搖桿滑塊機構(gòu)，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，要求滑塊有90100mm的行程并且曲柄的轉(zhuǎn)角在60左右.擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。由上條件可列 r (一般為12） h = L- rcos+

9、= 90100 所以此時取擺角為56，在豎直方向上，偏向左方為54，偏向右方2,設(shè)計桿1為150mm.經(jīng)計算此時 可設(shè)計桿2為 240mm , 為1.6. 因為加壓過程利用了四桿機構(gòu)的急回特性，所以此時去行程速度變化系數(shù)K 為 1.14 .此時急回夾角為11.8.根據(jù)三個極限位置，設(shè)定與之對應(yīng)的曲柄的三個位置，其中兩個對應(yīng)于搖桿的兩個極限位置，曲柄應(yīng)在連桿共線位置，曲柄的另一個位置可以根據(jù)保壓時間來設(shè)定，并且在右極限位置，桿1和桿3，4組成的直線夾角應(yīng)在90左右，經(jīng)運動分析取100.28.此時利用余弦定理可計算出桿3為500mm，桿4為51mm，機架5為596mm.贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。上數(shù)據(jù)

10、列表16桿的長度（單位mm）桿1桿2桿3桿4桿5桿615024050051596200 根據(jù)上數(shù)據(jù)畫出詳細結(jié)構(gòu)圖如下： 此時加壓角度為32.83.2、下沖頭的尺寸及計算方法 先確定下沖頭凸輪基圓尺寸為100mm，再根據(jù)詳細的壓片機執(zhí)行構(gòu)件循環(huán)圖設(shè)計下沖頭的凸輪1尺寸.基圓行程近休止角遠休止角凸輪1100mm24mm2030 表1.1 凸輪1的尺寸序號凸輪1的轉(zhuǎn)動角度推桿的運動規(guī)律18090等加速下降3mm290110近休3110140等加速上升8mm4140230靜止不動（保壓）5230260等加速上升16mm（推出成品）6260290遠休（待篩料推成品）7290320等加速下降h=21mm8

11、32080等待篩料表1.2凸輪1角度安排及行程安排 根據(jù)上述數(shù)據(jù)畫出凸輪1詳細結(jié)構(gòu)3、 料篩的尺寸及計算方法 假定凸輪2的基圓中心和料孔中心線為590mm.設(shè)計桿7為120mm、桿8為150mm（桿7與桿8焊接，夾角為90），桿9為250mm，桿10為30mm.根據(jù)料篩運動行程為45mm50mm，取行程為50mm，料篩總長為70mm.壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。710的長度（mm）桿7桿8桿9桿1012015025030 由兩點曲率半徑相對較小的地方作出滾子半徑約為8mm，此時凸輪2的基圓半徑應(yīng)為92mm.根據(jù)詳細的壓片機執(zhí)行構(gòu)件循環(huán)圖設(shè)計料篩的凸輪2尺寸.蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅。基圓行程近休止角遠休

12、止角凸輪292mm45mm18010 表1.3凸輪2的尺寸序號凸輪2的轉(zhuǎn)動角度致使振動篩的運動規(guī)律180260近休2260290推走成品329050下料并振動篩料45080快速退回表1.4凸輪2的角度安排及行程安排四、機構(gòu)運動模擬仿真1、上沖頭運動模擬仿真PROE的運動仿真過程如圖1所示.建模裝配運動分析模塊求解動畫輸出圖表和結(jié)果分析結(jié)果、作出結(jié)論圖1 運動仿真流程運動分析模塊的實現(xiàn)步驟：a.根據(jù)機構(gòu)的實際尺寸，建立各零件的三維實體模型；b.裝配各零件和機架，定義模型的相關(guān)參數(shù)，包括設(shè)置每個零件連桿特性；c.建立一個運動分析場景，進行運動參數(shù)設(shè)置，提交運動仿真模型數(shù)據(jù)，同時進行運動仿真動畫的輸

13、出和運動過程的控制；買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。d.將運動分析結(jié)果的數(shù)據(jù)以及其變化曲線輸出；e.分析輸出數(shù)據(jù)，優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，確定優(yōu)化的設(shè)計方案.f.輸出各類數(shù)據(jù)報表，包括位置，速度，加速度.具體如下：建立模型.上沖頭六桿機構(gòu)實體模型，如下圖2 圖2 上沖頭六桿實體模型模擬仿真，通過在原動件處加載虛擬電機，完成相關(guān)設(shè)置后，即可進行模擬仿真.利用PROE運動分析功能對仿真結(jié)果進行分析.綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。2、上沖頭運動參數(shù)圖3 桿2、3、4運動位置曲線 圖4桿1、2、3、4運動速度曲線圖5 桿1、2、3、4運動加速度曲線圖6上沖頭運動位置曲線 圖7 上沖頭運動速度曲線時間位置速度加速度0-71.336

14、427.57355235.99880.1-67.251955.77614324.34030.2-59.938391.34923380.09210.3-48.8665130.1078385.00830.4-34.005165.9547317.09140.5-16.0737189.5078124.86390.62.180.9874-376.3470.717.1169991.6237-1438.070.817.54724-56.7235-1184.370.98.17518-131.916-359.6681-5.95667-149.762-37.35151.1-20.8464-146.13195.59

15、9231.2-34.8392-132.439172.7891.3-47.1243-112.37225.04071.4-57.1762-88.1376255.58221.5-64.6945-62.1517259.00281.6-69.6508-37.4338229.69621.7-72.338-17.2708169.09531.8-73.3513-4.2216690.763291.9-73.45251.19.064162-73.33470.-20.07282.1-73.3744-1.28785-10.92582.2-73.48020.45.851982.3-73.09758.98602135.4

16、9622.4-71.349627.56776235.97652.5-67.251955.77614324.3403五、心得體會：這是我們步入大學(xué)之后的第一次做課程設(shè)計，在這次課程設(shè)計中，我們充分利用了所學(xué)的機械原理知識，根據(jù)設(shè)計要求和設(shè)計分析，選用組合成機械系統(tǒng)運動方案，從而設(shè)計出結(jié)構(gòu)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(shè)計，不僅讓我們把自己所學(xué)的知識運用到實際生活中去，設(shè)計一些對社會有用的機構(gòu)，也讓我們深刻體會到團體合作的重要性，因為在以后的學(xué)習(xí)和工作中，但靠我們自己個人的力量是遠遠不夠的，積聚大家的智慧，才能創(chuàng)造出令人滿意的產(chǎn)品來.驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。在一周的實習(xí)設(shè)計過

17、程中，我們發(fā)現(xiàn)了許多的問題，在設(shè)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，有的不懂我們就會再一起討論問題.設(shè)計的過程中，我們感觸最深的當(dāng)屬查閱了很多次設(shè)計書和指導(dǎo)書.為了讓自己的設(shè)計更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次翻閱機械設(shè)計書是十分必要的.這次的機械設(shè)計我們學(xué)到了很多以前在書本沒有學(xué)到的東西，知識有了較大的提升，特別是對干粉壓片機的結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計分析更加清楚深刻.貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。這次課程設(shè)計讓我充分體會到設(shè)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(shè)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(gòu)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(shè)計過程中，雖