1粉料成型压片机的创新设计机构系统运动方案一、已知设计参数1.原动机选择三相交流异步电动机，同步转速为1500r/min或1000r/min。2.该机械系统要求设计为单自由度的机械。3.压片机的最大阻力为F=6000N。4.生产率为每分钟压制30片，即冲头每分钟往返运动30次。5.料斗高度为D=30mm、直径为d=25mm，向左退出L=50mm。6.下冲头进入型腔L1=5mm，以免上冲头进入型腔时把粉料扑出。7.上、下冲头同时加压，上、下冲头行程共L2=10mm，压片厚度S=5mm。8.上冲头快速上向运动，下冲头缓慢将压片顶出，并回复至原始位置，离型腔上表面距离h=15mm。9.为避免干涉，上冲头行程H=60mm，上冲头运行至离型腔表面大于30mm时，料斗开始向右运动，并往复震动，继续下一个循环。10.冲压流程图。11.传动装置的使用寿命预订为10年，单班制，每班工作时间8小时。二、工作原理分析（1）粉料成型压片机的工艺流程分析如下1.料斗在型腔上方振动，将料筛入直径为d的型腔内，然后向左退出L（如图一）。2.下冲头进入型腔L1，以免上冲头进入型腔是将粉料扑出（如图二）。3.上下冲头同时加压，总行程为L2（如图三）。4.上冲头快速上向运动，下冲头缓慢将压片顶出，并回复至原始位置。2（2）工作执行机构分析１.料斗送料机构：料斗的基本运动为：向右－震动－向左－停歇-向右，设计此运动时最主要考虑的因素时震动如何实现以及如何实现往复运动。根据以前所学的知识，震动可以分为两类方式实现：1，通过料筛自身的结构来实现，如在用一段凸轮的弯曲起伏的外形来实现。2，可以通过外部结构来实现，如可以在料筛运动到导槽处加入振荡机构对料筛进行振动。上述两种方法中第2种方法实现比方法1难度大，并且实现起来可靠性没有方法1好，并且某些外部机构振荡的同时还需耗能，所以采用方法1较为合理。实现往复运动的机构有曲柄滑块机构、正弦机构、凸轮机构等。考虑到结合震动的实现，选用凸轮机构实现料斗的运动。料斗凸轮机构设计时最主要考虑振动阶段凸轮外形的设计，为了使凸轮外形曲线容易表达和震动各段能够频率一样，选择用正弦曲线Asin(wt)来实现，通过改变正弦曲线表达式中的峰值A可以控制振子运动时振动的强度，改变其中的w的值可以控制每次振动的时间。2.上冲头运动机构：上冲头的基本运动为往复运动，并有增利特性。上冲头由于有增力特性，故不适用于用凸轮机构实现，为了避免过于复杂的机构设计，增强设计可靠性，可以考虑用一般的连杆型增力机构。3.下冲头运动机构：下冲头的基本运动为：停止-向下-向上-向下-停止，显然下冲头机构需要实现较多复杂的运动，一般的连杆机构很难实现，故考虑用凸轮机构实现。4.执行机构的组合示意图（图四）。3上冲头加压机构尺度综合一、上冲头加压机构机构简图图解法分析1.结合机构行程要求，运用模拟软件soildworks绘制机构图，并确定机构尺寸。机构确定思路主要是设计机构的两个极限位置，然后通过标注尺寸确定机构的详细植村。机构简图如下图所示（图五）图五由图可知杆OA为主动件，机构的极限位置如图所示，显然D1D2=H。该机构具有急回特性，行程速比系数为180+=1.21180-K。。其中17.11。2.尺寸确定根据设计要求，上冲头的形成为60mm。用模拟软件soildworks绘制如图八所示的模拟机构，所以为满足要求由此确定机构各部分尺寸分别为：OA=40mm;AB=120mm;BC=80mm;BD=212mm;OCx=80mm;OCy=80mm。二、上冲头机构位移、速度、加速度分析1.根据确定的机构尺寸，以O点建立坐标系，则由图可知个点坐标分别为:A（40*cos(a),-40*sin(a)）B(80+80*sin(b),80-80*cos(b))C(80,80)D(80,-y)建立方程式有：4(80+80*sin(b)-40*cos(a))^2+(80-80*cos(b)+40*sin(a))^2-120^2=0;(80*sin(b))^2+(80-80*cos(b)+y)^2-212^2=0运用matlab6.5编写程序程序如下：symsa;symsb;f=solve('(80+80*sin(b)-40*cos(a))^2+(80-80*cos(b)+40*sin(a))^2-120^2=0','b');a11=0:0.1:2*pi;c=subs(f(1),a,a11);s=80*sin(c)+sqrt(44944-6400*(sin(c)).^2)-80;v=diff(s);a=diff(v);subplot(3,1,1);plot(a11,s);gridon;subplot(3,1,2);plot(a11(2:63),v);gridon;subplot(3,1,3);plot(a11(3:63),a);gridon;绘制图像如图六所示...
