机械原理课程设计——压片成形机
机械原理课程设计—压片机
机械原理课程设计课程设计说明书压片成型机2022年4月26日目录目录 (1)一、设计题目： (3)1. 压片成型机介绍 (3)2. 设计说明 (3)3. 压片成形机的工艺动作 (4)4. 上冲头、下冲头与送料筛的动作关系 (5)5. 压片成型机的设计原始数据 (5)6. 设计要求 (7)7. 设计提示 (8)二、机构设计方案 (10)1．上冲头设计 (10)2．送料筛设计 (12)3．下冲头设计 (13)4．机构选择 (14)5．运动协调设计 (15)三、运动循环图设计 (16)四、设计步骤 (17)1. 上冲头摇杆滑块机构尺寸设计： (17)2. 下冲头凸轮设计 (19)3. 传动比设计 (20)五、课程设计小结 (21)六、参考书目 (22)七、附录 (22)一、设计题目：1.压片成型机介绍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，经圧制成形后脱离位置。
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。
2.设计说明1)压片成形机一般至少包括连杆机构和凸轮机构和齿轮机构在内的三种机构。
2)画出机器的运动方案简图与运动循环图。
拟订运动循环图时，执行构件的动作起止位置可根据具体情况重叠安排，但必须满足工艺上各个动作的配合，在时间和空间上不能出现干涉。
3)设计凸轮机构，自行确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，计算凸轮轮廓线。
4)设计计算齿轮机构，确定传动比，选择适当的摸数。
5)对连杆机构进行运动设计。
并进行连杆机构的运动分析，绘出运动线图。
如果是采用连杆机构作为下冲压机构，还应该进行连杆机构的动态静力分析，计算飞轮转动惯量。
6)编写设计计算说明书。
7)学生可进一步完成机器的计算机演示验证和凸轮的数控加工等。
3.压片成形机的工艺动作①干粉料均匀筛入圆筒形型腔。
②下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔是粉料扑出。
机械原理课程设计-压片成型机
先由直齿轮传动实现变速，再经槽轮传动实现间歇运动，然后由 锥齿轮传动实现换向，最后经直齿轮传动达到要求。
②下冲头运动的实现：直齿轮传动。
缺点：传动没有斜齿轮传动平稳。
③上冲头运动的实现：直齿轮传动
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①组成：控制装置和被控对象。 ②控制装置：电气控制。 ③控制对象：位移、速度、加速度、 压力等参数的数值大小。
¤圆形转盘机构：
①组成：转盘、主轴、直齿轮、锥齿轮、槽形 机构。
②主要参数：转盘直径500毫米，转盘上 两工作孔直径100毫米，孔底台阶部分高 20毫米，垫片厚10毫米，主轴的转盘传 动部分直径75毫米，连接部分直径120毫 米。齿轮系与下推杆部分共用（下推杆 轮系实现传动比70：1，本机构要求实现 传动比70：1，由齿数为70，35，35的各 齿轮完成，电机原始转速设为1400转/ 分），通过锥齿轮和槽轮实现换向和间 歇运动。
设计成弧状可以成功地将成形片坯扫入成 形槽，传动未皮带传动，转速与圆盘保持一致， 因与物料接触，故材料选定为为奥氏体不锈钢、 聚四氟乙烯材料或采用镀铬等措施。
¤上冲头：因为上冲头压制完后必须退回，我们 考虑过两种方案：
方案A:推杆安装在弹簧内的凸轮机构。 方案B:开槽的凸轮机构。 最终选定方案B 原因：弹簧的弹性模量会随着使用的次数而降 低，机器时间过长后必须更换弹簧才能保证正常工 作，而方案B则不存在这一问题。
主要技术参数 ：
最大压片压 Max． Pressure 最大压片直径 Max. Dia. of Table 最大充填深度 Max. Depth of Fill 最大片剂厚度 Max.ThickNess of Table 转盘转速 Turret Speed 电动机 Motor 1.5 kN千牛 100mm毫米 90mm毫米 60mm毫米 5r/min转／分 3千瓦 1400转／ 分 380/50伏／赫 kW-r/min-v/Hz 1200×1000×12 00mm毫米 1800 kg公斤
机械原理课程设计-压片成型机
自动压片成形机一、工作原理及工艺动作过程自动压片成形机是将具有一定湿度的粉状原料（如陶瓷干粉、药粉）压制成适当厚度的圆片（如压制陶瓷圆形片坯、药片等）。
压片成形机由电动机驱动，经减速装置减速后，再经由传动机构带动执行构件运动，完成自动压片的功能。
执行构件主要完成以下工艺动作：1、送料。
将粉料输送到型腔内。
2、压形。
送料完成后，冲头将型腔中的粉料压制成片。
3、顶出。
将压好的片坯顶出型腔。
4、送出成品。
将片坯送离型腔口位置。
各动作均由机器自动完成。
设计数据及要求设计数据见表1。
表1压片成形机设计数据方案号电动机转速/rpm生产率/ 片 /min成品尺寸直径©X厚度h/mmx mm冲头压力/N机器运转不均匀系数冲头质量/kg各杆质量/kgA 1450 10 80X 5 150000 12 5B 970 15 60X 5 100000 10 4C 970 20 40X 5 100000 9 3设计要求：1、为保证成型质量，粉料在压制成形后有约秒的保压时间。
2、冲头压力较大，故要求压片机构具有增力功能，以减小速度波动、减小原动机功率。
3、机械运动方案力求简单。
设计方案提示压片机组成机构参见图1。
各执行机构大至包括：实现上冲头运动的主体加压机构、实现下冲头运动的辅助加压机构以及实现料筛运动的上下料机构。
各执行机构必须满足工艺上的运动要求，可有多种不同形式的机构供选择。
执行构件的工艺动作分解见图2。
1、传动系统I驱动料筛往复运动，完成上料和卸料。
上料时料筛移动到型腔口上方，同时将已压制成形的片坯推离（图2a）,然后通过往复振动将粉料筛入圆筒形型腔（图2b）。
2、压形可采用上下两个冲头在型腔内相对冲压使粉料成形。
移动移动移动图1压片机机构组成传动系统n作为主体机构驱动上冲头往复运动；传动系统川作为辅助加压机构驱动下冲头往复运动, 与上冲头配合共同完成压形（图2d）。
为防止上冲头进入型腔时粉料扑出，在上料完成后、上冲头进入型腔前，下冲头先下沉 3mm （图2c ）。
贵州大学机械原理课程设计压片成型机(指导教师：戴明)祥解
目录1.课题概述 (2)2.方案对比及优选 (3)3.机构参数计算 (8)4.ProE三维建模 (12)5.凸轮设计 (13)6.连杆运动学分析 (14)7.总结 (16)8.附录 (17)9.参考文献 (26)压片成型机一、.课题概述1.压片成形机介绍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，经圧制成形后脱离位置。
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。
2.压片成形机的工艺动作（1）干粉料均匀筛入圆筒形型腔。
（2）下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔是粉料扑出。
（3）上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯。
（4）料筛推出片坯。
3.设计要求(1).上冲头完成往复直移运动（铅垂上下）。
因冲头上升后要留有料筛进入的空间，故冲头行程为100mm。
因冲头压力较大，因而加压机构应有增力能力。
(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，将成形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。
(3).料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。
待坯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。
二.方案对比及优选上冲头方案设计与分析：方案1说明：杆1带动杆2运动，杆2使滑块往复运动，同时带动杆3运动，从而达到所要求的上冲头的运动。
此方案可以满足保压要求，但是上冲头机构制作工艺复杂，磨损较大，且需要加润滑油，工作过程中污损比较严重。
方案2说明：六杆机构（由摇杆滑块和曲柄摇杆组成）评估：可计算机构自由度F=3*5-2*7=1，此机构是一个六杆机构，曲柄为主动件，带动摇杆摇动及滑块上下运动，其有增力功能，机构简单。
综合以上两个方案的优缺点，认为是使用方案二进行设计是比较好的选择。
送料机构方案设计与分析：主要作用是将坯料送至加工位置，且能实现往复运动要求，故有以下方案可供选择。
压片成形机课程设计说明书
压片成形机课程设计说明书课程设计说明书：压片成形机1. 项目背景压片成形机是一种工业设备，用于将粉状或颗粒状的原料通过一定的压力与形状模具相互作用，使其成形为片状或块状产品。
这种机器广泛应用于制药、食品、化工等行业中的片剂制造过程中。
对于制药行业来说，压片成形机是生产药物片剂的关键设备之一，其性能稳定性和成型效果的好坏直接影响到药物质量和生产效率。
2. 设计目标本次课程设计的目标是设计一台小型压片成形机，要求具备以下性能和功能：- 实现连续自动压片的功能，降低人工操作成本。
- 保证压片过程中的压力和速度的可调性，以适应不同类型的原料和成型要求。
- 具备良好的控制系统，能实时调整和监控压片工艺参数，确保成品质量的合格。
- 具备预警和故障检测功能，保证设备的稳定性和安全性。
- 设备结构紧凑，易于操作和维护。
3. 设计内容课程设计主要包括以下内容：- 设备总体结构设计：包括机身、压力系统、电气控制系统等部分的布局和选择。
- 压力系统设计：选择合适的液压或气压系统，确保提供稳定的压力和速度。
同时考虑安全性和能效性。
- 控制系统设计：设计合适的控制系统，包括传感器选择和位置布置、数据采集和处理、参数调整和监控等。
- 系统集成和调试：将机身、压力系统和控制系统进行集成，进行系统调试和性能验证。
- 课程设计报告撰写：撰写设计报告，包括设备方案、设计参数和过程、调试结果、总结和展望等内容。
4. 设计要求- 设计要符合工程设计规范和相关标准，确保设备的稳定性、安全性和可靠性。
- 设计过程中考虑设备的可制造性和可维修性，尽量选择常见和易获得的零部件和材料。
- 设计过程中要实时跟进和了解相关技术发展和市场情况，以确保设计方案的前瞻性和竞争力。
- 设计报告应详细记录设计过程和思路，包括设计依据、假设和约束条件、设计过程和参数选择、验证和调试结果等。
5. 课程设计成果- 设备的总体设计方案及参数；- 控制系统的设计方案和工艺参数；- 设备的3D模型和工程图纸；- 设备的控制系统程序和调试结果；- 设备的性能测试结果和评价。
机械原理课程设计-压片成形机
机械原理课程设计-压片成形机一、设计背景压片成形机是一种常见的机械设备，广泛应用于制药、化工、食品等领域中，用于将各种粉状、颗粒状的原料通过机械压缩成为各种板状、球状或其他形状的制品。
压片成形机主要由进料系统、压制系统、出料系统和控制系统组成。
其中压制系统是压片成形机的核心部分，其设计与性能直接影响着成品质量和生产效率。
本计划设计的压片成形机是一种卧式压片机，其进料方式为自动进料，压制方式为双辊压制。
压制过程中，通过调整辊速、辊距等参数，实现对原料的最佳成形压缩，从而制成各类产品。
为使该设备能够满足不同用户的需求，设备还具有良好的操作性、可靠性、保养性和安全性。
二、设计目标本设计的压片成形机，要求在保证强度和刚度的前提下，具有以下主要技术指标：1.最大压制力：100kN2.最大压制厚度：15mm3.最大压制直径：25mm4.压制速度：0.2-10mm/s5.控制精度：±0.2mm6.电机功率：3kW7.设备外形尺寸：1800×800×1500mm8.设备净重：500kg三、设计方案1. 压制系统设计压制系统是该成形机的核心部分，它由压制辊、强制进料装置、可调式辊距机构、压力调节机构等部件组成。
压制辊为该系统的主要工作部分，其主要由钢材制成，并表面经过热处理，具有很强的耐磨性和抗压弯强度。
强制进料装置为该系统的进料部分，它采用自动进料方式，通过调整强制进料机构的进出角度，使原料经过强制进料后压入两辊压制辊之间进行压制。
可调式辊距机构则为该系统的压制调整部分，通过调整辊距大小，实现对各种原料的最佳压制效果。
压力调节机构为该系统的压力调节部分，通过调整调压阀，实现对压制力大小的精确调节。
2. 设备控制系统设备控制系统采用单片机控制方式，通过脉冲信号和电气信号实现对压制过程的控制。
系统包括压制力传感器、速度检测器、温度传感器等器件，并通过统一的控制接口与压制系统等部件连接。
机械原理课程设计-----压片成形机
机械原理课程设计说明书设计题目压片成形机机械系机械设计制造及其自动化专业101班设计者XXX学号指导教师XXX2012年6月21日目录设计题目------------------------------------- 1设计要求------------------------------------- 3方案设计与分析 ------------------------------- 4送料机构方案设计与分析 ----------------------------- 4上冲头方案设计与分析 ------------------------------- 5下冲头方案设计与分析 ------------------------------- 6确定设计方案图拟 ----------------------------- 7设计过程及主要零件结构设计 ------------------- 8上冲头机构设计 -------------------------------- 8下冲头机构设计1011料筛机构设计传动系统的传动比分配———————————12机械运动工艺过程及循环图————————16 机械运动工艺过程—————————————16机械运动循环图——————————————16 设计总结（心得体会）——————————17 主要参考书目——————————————17机械原理课程设计压片成形机一：设计题目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。
如图示，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a）（2）下冲头下沉3mm预防上冲头进入型腔时粉料扑出（b）（3）上下冲头同时加压，并保持一段时间（图c）（4）上冲头退出，下冲头随后顶出压片的好坯（图d）（5）筛料推出片坯（图e）如图所示，上冲头，下冲头，送料筛的设计要求如下：（1）上冲头完成直线往复运动（铅垂上下），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。
压片成型机课程设计说明书
压片成型机课程设计说明书一、引言压片成型机是一种用于加工固体粉末材料的设备，通过将粉末材料经过预处理后放入模具中进行压制，在一定温度和压力条件下，使粉末颗粒间形成互相结合的静电力和摩擦力作用，从而得到具有一定形状和尺寸的成型件。
本课程设计旨在让学生了解压片成型机的工作原理及操作流程，并通过实际操作来掌握机械设备的运行和调试方法。
二、课程设计目标1.了解压片成型机的工作原理及相关技术指标；2.掌握压片成型机的操作流程及注意事项；3.学会运行和调试压片成型机，实现一定的成型要求；4.培养学生的实践操作能力和解决问题的能力。
三、课程设计内容及安排1.理论学习阶段：（1）压片成型机的工作原理及分类；（2）压片成型机的结构及主要部件介绍；（3）压片成型机的运行要求及操作流程。
2.实践操作阶段：（1）熟悉压片成型机的操作界面及相关控制系统；（2）模具的安装及调试；（3）制定成型工艺参数和成型件的设计；（4）进行压制实验，并调整参数以获得符合要求的成型件；（5）对成型件进行评估和测试。
四、课程设计要求1.机械知识方面：（1）了解压片成型机的结构和工作原理；（2）掌握压片成型机主要部件的功能和相互关系；（3）了解压片成型机的操作流程及注意事项。
2.工艺技能方面：（1）掌握模具的安装和调试方法；（2）熟悉成型工艺参数的确定和调整方法；（3）能够根据要求进行成型实验，并对成型件进行评估。
3.实践操作能力方面：（1）培养学生实际操作的技能，包括机械设备的运行和调试；（2）能够解决常见的机械故障和操作问题。
五、课程设计评估方法1.理论学习阶段：以课堂测验的形式进行，考查学生对压片成型机的工作原理和相关知识的理解情况。
2.实践操作阶段：以成型件的质量和成型效果为评估指标，包括成型件的尺寸精度、表面光洁度和成型缺陷等。
六、课程设计评估标准1.理论学习：（1）对压片成型机的工作原理和相关知识的理解正确、清晰；（2）对压片成型机的分类、结构和主要部件有一定的了解；（3）对压片成型机的运行要求和操作流程掌握熟练度较高。
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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）定量送入压型位置，经压制成形后(厚5mm)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。
设计数据表格如表1所示。
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. 料筛在模具型腔上方往复振动筛料，将干粉料均匀筛入圆筒形型腔，然后退回（图1a ）。
2. 下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时粉料扑出（图1b ）。
3. 上、下冲头同时加压（图1c ），下冲头上升8mm，上冲头下降11mm，保持0.4s。
4. 上冲头退出，下冲头继续上升16mm，将成形片坯顶到与台面平齐后停歇（图1d ）。
5. 片坯被推出（图1e ），下冲头再下移21mm到待料位置（图1b）。
6. 因上冲头上升后要留有料筛进入的空间，故其行程为90-100mm。
因冲头压力较大，因而加压机构应有增力功能。
设计
1. 压片成形机一般至少包括凸轮机构、齿轮机构和连杆机构在内的三种机构；至少设计出三种能实现该分类机运动形式要求的机构。
2. 设计传动系统，并确定其传动比分配（皮带传动传动比i ≈ 2 ，每级齿轮传动传动比i ≤ 7.5 ）。
3. 画出机器的运动方案示意图，机构运动简图与运动循环图。
拟定运动循环图时，执行构件的动作起止位置可根据具体情况重叠安排，但必须满足工艺上各个动作的配合，在时间和空间上不能出现“干涉”。
4. 设计凸轮机构，自行确定从动件运动规律，选择凸轮基圆半径，校核其最大压力角，计算凸轮廓线。
5. 设计计算齿轮机构，连杆机构。
6. 对压片成型机进行三维造型和动态仿真，并画出料筛，上，下冲头的位移，速度和加速度曲线。
7. 编写设计计算说明书。
二、机器功能分析
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）。
S上
Φ
图2 设计要求
上冲头、下冲头与送料筛的动作关系见表2。
三、运动方案设计
3.1上冲头运动
方案1：
A,B,C,D四个杆件，D上固连上冲头，该机构满足加压机构应有的增力功能。
但是此机构的设计比较麻烦，尤其是各个杆件的尺寸设计时计算比较繁琐，而且比较容易发生各个杆件之间的干涉。
方案2：
1为涡轮蜗杆，2为偏置曲柄滑块机构。
该机构简单，产生的压力较大，满足上冲头的增力要求，传动比较平稳、准确，但是成本较高，效率比较低。
方案3：
涡轮蜗杆和曲柄导杆滑块机构，满足上冲头的设计要求，但较复杂，运动的稳定性不好，造价较高。
综上选择方案2
3.2下冲头运动
方案
凸轮机构，下冲头的设计要求有三个休止阶段，即：药粉进入型腔后下冲头下降3mm并休止，压制完成后的休止和将药片推出型腔时的休止。
选用凸轮机构就能很好地实现此运动要求，而且设计方便，容易实现，但是机构的磨损较大。
方案2：
曲柄滑块机构，1为滑块，2
为冲头，该方案摩擦较大，且产生较大压力，易磨损，运动的稳定性不高。
综上选择方案1。
3.3料筛运动
方案1：
四杆机构，可以完成基本动作，造价相对便宜，但不能很好的完成筛料过程，而且运动的平稳性不够，故不是理想的选择。
该机构在充分利用凸轮机构的基础上，加入了创新思维，使得料筛到达型腔上方时来回小幅度震动，完成筛料动作，而且运动比较平稳，但是蜗轮蜗杆传动效率较低，且造价很高，在要求不高的情况下可以选用皮带代替。
四、运动方案拟定及运动循环图
组装方案一(辜美章)：
A：电动机B:凸轮C:连杆机构D:上冲头E:料筛F:下冲头G:与带轮固连的连杆
动作过程：
1.电机的转动通过皮带传动使得凸轮B和连杆G运动起来，凸轮B运动通
过皮带传送使得连杆机构C运动。
2.凸轮B转动带动料筛运动，使得药粉进入型腔，而后料筛移开
3.连杆G运动完成下冲头的向下运动
4.连杆机构C运动使得上冲头D向下运动
5.上冲头与下冲头做相对运动，完成压片
6.上冲头退回，下冲头向上运动到与台面相平，将压片推出
7.料筛移动使压片移开，一个周期运动完成，如此往复
组装方案二（房成亮）:
A：电动机B：上冲头C：凸轮机构D：料筛E：与涡轮固连的凸轮F：下冲头
动作过程：
1.电机的运动通过轮系传给各个蜗轮蜗杆机构，从而实现上下冲头和料筛的
往返运动
2.凸轮C转动，带动料筛移动，使得药粉进入型腔，而后料筛移开
3.凸轮E转动，实现下冲头F的小幅度下沉运动
4.涡轮通过连杆使上冲头B向下运动
5.上冲头与下冲头做相对运动，完成压片
6.上冲头B退回，下冲头F向上运动到与台面相平，将压片推出
7.料筛移动使压片移开，一个周期运动完成，如此往复
组装方案三（江长云）：
A:电动机B:蜗杆机构C:上冲头D:与连杆滑块机构固连的带轮E:料筛F:下冲头G:与凸轮机构固连的带轮
动作过程:
1.电动机A转动经蜗轮蜗杆机构B带动上冲头上下运动，同时与蜗杆机构
固连的带轮通过皮带传动给D，从而带动料筛E运动，另一方面带轮D 通过皮带使带轮G运动，通过其固连的凸轮使得下冲头F完成动作过程
2.带轮D运动，通过连杆带动料筛移动，使得药粉进入型腔，而后料筛移开
3.凸轮转动，实现下冲头F的小幅度下沉运动
4.蜗轮蜗杆机构通过其上的连杆滑块机构使上冲头C向下运动
5.上冲头与下冲头做相对运动，完成压片
6.上冲头C退回，下冲头F向上运动到与台面相平，将压片推出
7.料筛移动使压片移开，一个周期运动完成，如此往复。