机械原理课程设计之粉末成形压机.pdf

机械原理课程设计——周谱聂昌益

机械原理课程设计

课题一粉末成形压机

姓名：周谱20101003904
聂昌益20101003953
专业：机械设计制造及其自动化
班级：072105
指导老师：王玉丹曾小慧

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机械原理课程设计——周谱聂昌益

目录

一．题目与设计要求……………………………………………………………03

1.1工作原理及工艺动作过程……………………………………………03
1.2设计要求………………………………………………………………05
1.3主要技术参数要求……………………………………………………06

二．方案设计与分析………………………………………………………………06

2.1上模冲压机构……………………………………………………………06

2.2送料机构…………………………………………………………………10

2.3下模冲压机构……………………………………………………………12

2.4运动循环图………………………………………………………………15
2.5整体机构简图……………………………………………………………16

三．执行机构设计…………………………………………………………………17
3.1上模冲设计………………………………………………………………17

3.2送料机构设计……………………………………………………………24

3.3下冲模机构设计…………………………………………………………30

四．原动机及传动系统初步确定………………………………………………38

五．课程设计小结…………………………………………………………………40

六．参考资料………………………………………………………………………42

七．附录——源程序………………………………………………………………43

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粉末成形压机
设计型课题一
一．题目与设计要求

1.1工作原理及工艺动作过程
粉末冶金是将金属等粉末的混合物，通过压制成型和烧结而制成零件或成

品材料的一种工艺方法。在压制长径比h/d<=1~1.5的圆柱体压坯时，可采用单
向压制，即压制时仅一个方向施力。压制过程中，阴模固定不动，其他执行件动
作如下图所示：
第一步：送料器上粉后返回，上模冲开始下行压制粉末，下模冲固定不动。

第二步：上模冲压制到位，下模冲固定不动

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第三步：上模冲上行回位，下模冲上顶压坯脱模。

第四步：送料器退压坯下料，下模冲固定不动。

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第五步：送料器到位后准备上粉，下模冲下行回位。然后开始下一循环。

1.2设计要求
1、上模冲压制机构应具有以下的运动特性：快速接近粉料，慢速等速压制，压
制到位后停歇片刻（约0.4秒左右）保压或接近压制行程终点时再放慢速度而起

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到保压作用。
2、脱模机构应使下重默顶出距离准确，复位时要求速度快而冲击小。
3、送粉机构要求严格遵守压制周期的运动规律。
4、进一步要求：让上模冲和下模冲的行程可调。
1.3主要技术参数要求
1.每分钟压制次数为10~40次;

2.压坯最大直径为45mm；
3.上模冲最大行程为110mm；
4.送粉器行程为115mm；
5.脱模最大行程为45mm；
6.压制及脱模能力最大为58KN；

二．方案设计与分析

2.1上模冲方案设计与分析

上模冲：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。最大行程为100mm。
上冲头下移加压保压提升
角度范围0~5π/65π/6~π7/67π/6~π2
运动位移简图如下：

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2.1.1方案一：曲柄滑块机构

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图2.1.1
方案一机构简图如图2.1.1，是一个曲柄滑块机构，上冲模通过连杆与曲柄
相连达到冲压的目的。这方案能实现竖直方向的往复直线运动，中间的槽可以使

机构冲压到最下面的时候，停歇0.4S，满足设计要求，但是保压方面只能利用
滑块自身重力保压，达不到58KN，其他的要求均能满足。

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2.1.2方案二：不完全齿轮连杆机构

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聂昌益
图

方案二利用不完全齿轮的停歇和保压作用，连接连杆，停歇时上面的齿轮没
有齿的地方与下面的齿轮接触，是下面的齿轮不能转动，则不能带动连杆运动，
实现停歇作用，又在从动轮停歇期间，两轮轮缘各有锁