长春工业大学。
说明书。设计题目：压片成型机。
机械电子工程130108班。
设计者：姜博。
学号：20132686
同组设计者：李永杰。
指导教师：吕长松老师。
2024年7月7日。
目录。设计题目及要求3
方案设计与分析6
确定设计方案图11
设计方案图及主要结构设计12
设计题目及要求。
——压片成型机。
1．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。
设计数据见附表9。
附表9压片成形机设计数据。
附图14 压片成形机工艺动作。
如附图14所示，压片成形机的工艺动作是：
1）、干粉料均匀筛入圆筒形型腔（见附图14a）。
2）、下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时粉料扑出（见附图14b）。
3）、上、下冲头同时加压（见附图14c），并保持一段时间。
4）、上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯（见附图14d）。
5）、料筛推出片坯（见附图14e）。
上冲头、下冲头、送料筛的设计要求是：
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（见附图15a）。
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（见附图15b）。
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（见附图15c）。
2、设计要求。
1）、压片成形机一般至少包括连杆机构、凸轮机构、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。拟定运动循环图时，可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。计算凸轮廓线。
4）、设计计算齿轮机构。
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。计算飞轮转动惯量。
6）、编写设计计算说明书。
方案设计与分析。
1 .送料机构设计与分析。
送料机构的主要作用是将有一定湿度的粉状原料（如陶瓷干粉、药粉）定量均匀的送入压形位置，由此可知：该机构必须具有往复运动的功能且能在极限位置做小幅度的往复运动使得药粉均匀的放在腔体中。符合条件的有以下几种方案：
方案1：该机构为曲柄滑块机构，具有一定的往复运动能力和急回特性，但是它不符合筛料的特点，故不符合要求。
方案2：该机构应为曲柄滑块机构的变形，不仅具有曲柄滑块机构的往复运动特性和急回特性，而且偏心轮上的锯齿形设计可以实现小范围的往复运动。但是由于施加于料筛的力与料筛的运动方向有一定的夹角，可能会导致药粉飞溅浪费药物，所以不予采用。
方案3：该方案主要采用了圆柱凸轮来实现料筛的往复运动。极限位置的曲线轨道的设计可以使料筛在腔口实现一定的往复运动。
由于施加给料筛的力与料筛的运动方向成一条直线，故料筛运动更平稳，完全符合设计要求。
方案选择：方案3。
2.上冲头方案设计与分析。
上冲头的运动是往复直线运动且必须有急回特性，还要有一定的保压性，保压时间在0.4s左右。所以有以下方案可供选择。
方案1：该方案采用了曲柄滑块机构，可实现往复直线运动，但是这个机构不能实现保压的功能，所以不能采用。
方案2：该机构为六杆机构，即曲柄摇杆机构+曲柄滑块机构。由于上下冲头具有很强的冲力压力，并且该机构应具有急回特性，并且有一定的停顿时间（大约0.
4s）。由于该机构是两个基本的由曲柄驱动机构的结合，所以在两机构全部到达极限位置时，恰好有大概0.4s的保压时间。
由于该机构功能基本符合实验要求，所以该机构可行性较高。
方案3：该机构为四杆机构，可以实现多种运动，用来带动上冲头也是可以的。但是该机构不可以实现保压的部分，所以可行性不高。
方案选择：方案2。
3．下冲头方案设计与分析。
下冲头在整个压片过程中起到了非常重要的作用。下冲头先下沉3mm，然后上升8mm，加压后停歇保压，继而上升16mm将片胚推至料筛平面，待料筛将片坯推离冲头后，再下移21mm。由此而知，下冲头的运动十分复杂而且要求精度较高，所以可行性方案如下：
方案1：该方案为齿轮带动的凸轮运动。凸轮推动杆，杆来推动下冲头来运动。由于凸轮的形状可设计，所以基本可以完成复杂的对下冲头的控制。基本符合结构的设计要求。
方案2：该机构为圆柱凸轮机构。该机构也可以能够实现运动要求，但是该机构设计难度较大，且不易于生产加工，所以该方案不予采用。
方案选择：方案1。
确定设计方案图。
综合上述方案，可得到总方案示意图如下：
设计方案图及主要结构设计。
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