232 陶瓷滚压成型机总分配轴及滚压头系统设计

陶瓷滚压成型机总分配轴及滚压头系统设计目 录摘 要 (1)第一章 陶瓷滚压成型机滚压系统和分配轴设计简介 1.1 陶瓷滚压成型机简介 (1)1.2 陶瓷工艺及市场状况 (1)1.3 滚压系统介绍 (2)1.4 分配轴介绍 (3)第二章 设计内容 (3)2.1 技术参数 (4)2.2 滚压系统的设计 (4)2.3 分配轴的设计 (11)2.4 其他零件的设计 (16)参考文献 (18)致谢 (18)本科生毕业设计(论文)本文综述了陶瓷市场的现状及发展，阐述了陶瓷滚压成型机设计的工作原理 及其主要工作系统的设计工作，特别是滚压系统和分配轴的设计。

最后结合零部 件的设计过程并运用AUTOU CAD软件实现图纸设计。

滚压成型较刀压成型机有很多优点，滚压成型的工具是滚头。

成型时，滚 头与泥料之间除了有相对滑动之外，主要还有相对滚动，且滚压成型的坯体质量 好，操作简单。

关键词：滚压成型机 分配轴 滚压轴 计算机辅助绘图ABSTRACTT his article provides an overview of the current status and development of ceramic markets, expounded ceramic rollers shaped aircraft design work systems and its main operating principles of the design work, especially the flow system and the distribution of axle design. Finally with the help of AUTOU CAD, the paper was finished.Bamboo shaped knife pressed shaped machine a lot more advantages, bamboo shaped tool is the first roll. Shaped, roll between the first and mud materials, in addition to the relative sliding, there is also the relatively rolling, and the accompanying flow shaped body of good quality, simple operation.Key word s: bamboo shaped plane;distribution axle; roller axle; AUTOU CAD第一章陶瓷滚压成型机滚压系统和分配轴设计简介1.1 陶瓷滚压成型机简介滚压成型的工具是滚头，滚头是一个回转体，滚头回转体的母线与坯体成型 表面的母线相同。

成型时，滚头对于泥料除有相对滑动外，主要还有相对滚动。

滚压成型由于坯体的质量好，操作简单，故得到广泛应用。

滚压成型的设备是滚压成型机，由于陶瓷产品种类繁多，形状和大小不一，因此随产品的不同，滚压成型既有不同的结构形式， 以10英寸盘的单头成型机为设计对象。

1.2 陶瓷工艺及市场状况陶瓷工艺对于制备的毛坯，通过一定的方法或手段，使坯料发生变形，制成具有一定 形状的坯体，成型对坯料提出细度，含水量，可塑性，流动性等，成型性能要求， 成行应满足生坯干燥强度，坯体致密度，生坯入窑含水量，器形规整度等装烧性 能，成型后的坯体还是半成品，需经干燥，上釉装配，多道工序操作。

所以，足 够高的生坯强度可尽可能减少生坯破坏， 对于提高成型生产效益， 具有重要意义。

因此，生坯应满足：（一）成型坯满足图纸、产品样品要求的生坯形状尺寸。

（二）成型坯具有工艺要求的力学强度，以适应后续操作。

（三）坯体结构均匀，具有一定的致密度。

（四）成型适应生产组合，尽可能与前后供需联动。

市场状况一、陶瓷产品结构的合理调整，迎合了人们的消费需求。

从生产日用陶瓷 转向生产高科技陶瓷，并开始向艺术花等方面陶瓷产品总量将逐渐减少。

二、目前，日本与台湾一直是亚洲陶瓷生产技术最高，质量少，工人费用 高造成利润率下降，已开始转向低产高质。

三、欧美国家陶瓷进口量猛增，其市场大有可为，近几年来，虽然英国， 德国等国陶瓷进口量少，造成欧美市场的供应缺口。

但是东欧的几个主要陶瓷餐 具生产国对西欧出口呈上升趋势；成套的餐具在欧美仍有很大市场，销售约占总 销量的60%。

四、陶瓷产品进口税的降低，刺激着陶瓷产品的加快进口，澳大利亚从 1988 年起就已经连续降低瓷器，艺术装饰陶瓷产品的进口税，从而使陶瓷进口 额猛增10多倍，台湾则将瓷砖进口税从35%降至17.8%后减少至12.5%。

五、陶瓷工业在我国发展较快，销售市场逐渐转旺。

从国内市场情况看， 近年形式喜人，名特优新陶瓷产品供不应求，高档陶瓷和中高档都是一样。

1.3 滚压系统介绍滚头部分滚头是滚压系统一个重要零件，滚压头的形状、大小、及表面硬度如何直接 影响制品质量的好坏。

对滚头有以下要求：（1） 能获得制品坯体所要求的形状尺寸。

（2） 有利于泥料的延展和余泥的排出。

（3） 寿命长，耐磨，有适当的表面硬度和光洁度。

（4） 制造、维修、调整和拆卸方便。

（5） 价格便宜，材料来源容易，目前常见的有钢，聚四氟乙烯。

要获得较好的制品质量，就必须设计以合理的滚头。

滚头设计除考虑上述因 素外， 还应跟据制品的形状、 大小及工艺特点来决定， 同时必须考虑泥料的性能， 成型方法对制品的影响，设备条件及经济效果等因素。

滚压头做定轴运动和往复摆动，模型之作定轴转动，此种形式多见于单机。

另外也可以，滚压头作定轴运动，而模型及作定轴转动又作间歇性往复直线运动 相滚压头靠拢，自动和半自动滚压机以及自动生产线中的成型机多属于此种形 式。

还有一种滚压头的运动方式是直角坐标式， 多用于、 深杯类制品的滚压成型， 胡类制品更为适用。

其滚压头处作定轴转动外，还有一个垂直向下的运动和而后 的左90方向水平运动相模型周边靠拢。

滚压头作往复摆动一般都是凸轮驱动， 而模型作往复直线运动的驱动方法有 两种：凸轮，液压驱动活塞。

成型方法的选择，主要针具制品的形状，大小，即工艺的特点来决定，同时 还必须考虑泥料的性能，成型方法对制品的影响，设备的经济状况等因素。

滚头的平移是将滚压轴平行的向坯体中心超前移动一定距离。

滚压头坯底部 分为锥体，其尖端从理论上来说是一个点。

在这点上受周围泥料的压力很小，故 该店周围部分的坯体结构较疏松，而其他部位泥料压得比较比较致密。

坯体烧成 后，底部中心不平。

此外，这点上的旋转线速度几乎为零。

这部位滚压头和泥料 几乎没有相对运动，表面光洁度较差。

因此，为使底部中心光滑、平整，一般将 滚压头锥顶适当的超过坯体中心若干毫米。

为防止底部中心不平整，除将滚压头 平移外，还可将滚压头改成圆柱形状。

1.4 分配轴介绍滚压成型的工艺要求， 在一个循环中，主轴和滚头的工作状态如图，滚 压机的操作工过程如下：1 凸轮的转角从0­100度主轴处于静止状态，滚头在上止点位置。

在这段时 间内，工人将已有的模型取出，放空模，并向空模投泥料。

2 转角从 100­150，主轴上的摩擦离合器结合，主轴旋转，滚头快速下降，直至 滚头于模中泥料接触为止。

3 转角从150­200， 主轴继续旋转，棍头慢速下降，泥料在滚头的碾压作用 下逐渐在模型中成为坯体，多于的泥料从边缘排出，被同滚头一起下降的切边装 置切除，直到滚头到下止点为止。

4 转角从200­280，主轴继续旋转，棍头保持在下止点位置。

5 转角从280­310，主轴继续旋转，主头慢速上升，离开坯体。

6 转角从 310­360，主轴上的摩擦离合器分离，主轴停止转动，滚头快速上 升，直到滚头回到上止点为止。

第二章 设计内容2.1 技术参数该设备主要用于日用陶瓷生产。

其原理是将塑性泥料滚压成盘类、 碗类产品。

本课题的主要任务是根据技术指标计算校核转轴的强度、电机功率，设计合理的 传动系统。

该产品应具有简单可靠、成本低的特点。

具体技术指标为：6~10 吋 盘类产品。

主要参数：总分配轴功率 N=5.0KW总分配轴转速 n =8~12rpm滚压头转速 n =260~520rpm滚压头功率 N=1.0~1.5KW2.2 滚压系统的设计1）滚头转速的设计滚头转速 n与主轴转速 n 之比称为滚筒的转速比。

i=Nr/n滚压成型时，主轴与滚头各自绕自身的轴线转动，设两周线相交于 O 点，过P 作直线OP, Op 与y 的方向夹角δ， 在滚头与配体的接触线上去任意一点P，与Y的正方向夹角为δ-Ф，对于坯体来说，P 点的线速度V=ωOPsin（180-δ）=OPsinФ对于滚头来说， P点的线速度νr=ωrOPsin (δ-Ф)在上述两式中，ω,ωr分别为主轴和滚压头周的角速度。

滚头与坯体检完全滚动时，其相对速度为零，于是有ν=νr或Nr/n=sinδ/sin(δ-Ф)由于滚头与坯体接触线上各点大小是各不相同的， 但转速比对各点来说都相 同，从上式可知，无论滚轮转速是多少没滚头倾角如和选择， 实际上不可能是 接触线上所有点都满足上式而成为完全滚动。

也就是说，滚头与配体检处有相 对滚动外，一定还有相对滑动。

W=πn/30(r-iR)式中，W—相对滑动速度n—主轴转速r—坯体半径R—滚头半径i—滚头转速比为了使坯体表面光滑，通常要求滚头的线速度小于坯体的线速度。

滚头速度 增加，由上式知，相对速度减小，坯体表面可能不够光滑。

此外，由式知道， 滚头速度增加，滚头年你的可能性也增加。

反之，滚头速度太小，相对速太大， 乘兴过程接近于刀压成型，那么，通道压成型一样，在坯体内产生内压力，坯体 也不致密， 容易产生变形和开裂等缺陷。

滚头速度的选择，到目前为止还没有一个有理论根据的计算方法，通常是按 照泥料的性质，产品的形状和大小等实际使用的数据确定。

目前工厂实际使用的 是：阳模滚压系数比i=0.6-1,阴模滚压系数比i=0.3-0.7。

滚压头转速 n =260~520rpm滚压头功率 N=1.0~1.5KW由此选择电动机 Y 90S­42）生产能力和需要功率滚压成型机尖端作硬性半自动机， 其生产能力取决于完成一个工作循环所需 的时间。

设t 滚压机的工作循环时间，则理论生产能力Qt = 60/t由于设备的保养、调整以及故障排除等原因，滚压及实际工作能力达不到理 论值。

实际生产能力Q = εQt或Q=60ε/t式中 Q—滚压机的生产能力，ε—停顿系数， 0.8-0.9；t—工作循环时间。