機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-沖壓式成型機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)成員：劉晨鶴張磊劉曉茂成員分工機(jī)械0404劉曉茂機(jī)械0401張磊機(jī)械0402劉晨鶴設(shè)計(jì)及建模:總裝配及仿真分析:設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及?卩?。河扇斯餐叱蓮埨趧⒊窥Q劉曉茂蜂窩煤蜂窩煤長(zhǎng)期以來(lái)在我國(guó)城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村廣泛使用，現(xiàn)已發(fā)明環(huán)保節(jié)能型蜂窩煤，燃燒無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)黑煙。所以市場(chǎng)上對(duì)蜂窩煤的需求量很大。質(zhì)量高的蜂窩煤有抗壓性強(qiáng)、外觀平整光滑、厚薄一致、孔距分布合理、燃燒良好的特點(diǎn)，這就對(duì)蜂窩煤成型機(jī)提出了要求。設(shè)計(jì)要求和參數(shù)■生產(chǎn)能力：30次/分■電機(jī):￥180^8,N=111^，11=730^1X110■如圖所示，沖頭3、脫模盤(pán)4、掃屑刷4、模筒轉(zhuǎn)盤(pán)1都與上下移動(dòng)的滑梁2連成一體。當(dāng)滑梁上下沖時(shí)，沖頭將粉煤沖壓成蜂窩煤，脫模盤(pán)將已壓成的蜂窩煤脫模。在滑梁上升過(guò)程中，掃屑刷將沖頭和脫模盤(pán)上粘著的粉煤刷掉。模筒轉(zhuǎn)盤(pán)上均布了模筒，轉(zhuǎn)盤(pán)的間歇運(yùn)動(dòng)時(shí)使加料的模筒進(jìn)入沖壓位置，成型的模筒進(jìn)入脫模位置，空模筒進(jìn)入加料位置?！鰹楦纳茮_壓質(zhì)量，沖壓后應(yīng)有一段保壓時(shí)間?！鰹闆_頭壓力，減小原動(dòng)機(jī)功率，沖壓機(jī)應(yīng)具有增壓功能。沖壓式蜂窩煤成型機(jī)為更好的了解沖壓式蜂窩煤成型機(jī)的工作原理以及機(jī)構(gòu)組成，我們查找了許多相關(guān)資料，從中對(duì)蜂窩煤成型有了個(gè)大概的了解，并萌發(fā)出一些自己的想法，為接下來(lái)的設(shè)計(jì)與建模做好了準(zhǔn)備。11=730r/min￥1801-8典型沖壓式蜂窩煤成形機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖工藝動(dòng)作分解蜂窩煤成型沖壓成型機(jī)械起模*機(jī)械清屑工位轉(zhuǎn)換成品輸出沖壓機(jī)構(gòu)作直線反復(fù)運(yùn)動(dòng)-*起模機(jī)構(gòu)作直線反復(fù)運(yùn)動(dòng)一*清屑機(jī)構(gòu)完成左右方向的反復(fù)運(yùn)動(dòng)_槽輪實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的停歇轉(zhuǎn)動(dòng)-＞將起模后的型煤落在輸送帶上輸出該機(jī)主要由四個(gè)機(jī)構(gòu)組成：沖壓、脫模往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、掃屑刷掃屑機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)間歇分度機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)方案一如圖所示，該機(jī)械系統(tǒng)的輸入為電動(dòng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，沖頭、起模盤(pán)與傳動(dòng)軸主軸連成一體。當(dāng)傳動(dòng)主軸連續(xù)回轉(zhuǎn)的前半個(gè)周期，沖頭將粉煤沖壓成蜂窩煤，脫模盤(pán)將已壓成的蜂窩煤脫模。后半個(gè)周期掃屑刷將沖頭和脫模盤(pán)上粘著的粉煤刷除。工作臺(tái)上均布六個(gè)模筒，由槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。在同一時(shí)刻，加料模進(jìn)入沖壓模位置，成型模進(jìn)入脫模位置，空模筒進(jìn)入加料位置。設(shè)計(jì)方案二該設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)是偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)執(zhí)行粉煤沖壓成型動(dòng)作，由另一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演變機(jī)構(gòu)將成品頂出。由凸輪機(jī)構(gòu)4巴送入煤粉和輸出成品合并為一個(gè)動(dòng)作，在把成品推出工作臺(tái)的同時(shí)將下一工作循環(huán)的粉煤送至模筒。該方案的特點(diǎn)是由雙軸伸發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩側(cè)桿渦輪傳動(dòng)，通過(guò)兩組凸輪配合將粉煤擠壓成蜂窩煤。在煤餅上模，左右模脫開(kāi)的時(shí)候，平行四邊形兩曲柄上接的兩推板運(yùn)行到工作臺(tái)表面，同0+分別將成型煤餅和煤料送到位。設(shè)計(jì)方案方案比較由于該機(jī)主要在城鎮(zhèn)農(nóng)村使用，應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉，為了提高工作效率，擬采用多工位工作方式，使加料、沖壓、起模三個(gè)工步同時(shí)在轉(zhuǎn)盤(pán)工作臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，由此需要實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。上述蜂窩煤三個(gè)設(shè)計(jì)方案，方案一采用凸輪機(jī)構(gòu)，用凸輪遠(yuǎn)休輪廓來(lái)實(shí)現(xiàn)保壓時(shí)間。為考慮沖壓成型的質(zhì)量，沖壓后應(yīng)有保壓時(shí)間。為增大沖頭壓力，減小原動(dòng)機(jī)的功率，沖壓機(jī)構(gòu)有增壓功能。故采用設(shè)計(jì)方案一。最終選定方案■設(shè)計(jì)方案一■沖壓成型采用凸輪機(jī)構(gòu)■脫模采用六桿增壓機(jī)構(gòu)■清屑采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)■工位轉(zhuǎn)換采用槽輪機(jī)構(gòu)創(chuàng)新點(diǎn)：__[1]一次沖壓兩個(gè)蜂窩煤，提高生產(chǎn)效益和效率。[2]采用蝸桿渦輪取代帶輪傳動(dòng)，減速效果明顯。[3]將滑梁替換成連續(xù)回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)主軸，舍去曲柄帶動(dòng)滑梁這一機(jī)構(gòu)。[4]掃屑刷由滑梁驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡S工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，取代了機(jī)架上的盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，節(jié)省了空間，使結(jié)構(gòu)更緊湊。[5]沖頭與脫模盤(pán)的運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立。最終方案機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)選用■蝸桿渦輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)較大傳動(dòng)比，將電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成工作轉(zhuǎn)速■傳動(dòng)比24：1■凸輪機(jī)構(gòu)（沖壓機(jī)構(gòu)）0°'-90°近休8011111190。廣、180°修正正弦180°，、240°遠(yuǎn)休191111240°?360°等加速曲線凸輪偏置e=50mm凸輪調(diào)整方便，可獲得任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可精確控制，但受力特性較差。保壓時(shí)間明顯，并可有急回特性。沖頭六桿增壓機(jī)構(gòu)（脫模機(jī)構(gòu)）具有急回特性與增壓效果壓時(shí)間可較長(zhǎng)，增力較強(qiáng)，但計(jì)算復(fù)雜。II1槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)比3:1結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，工作可靠嚙入和嚙出比較的平穩(wěn)，有柔性沖擊；多川于轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，每次槽輪轉(zhuǎn)角不小于45度。機(jī)構(gòu)應(yīng)用的也比較的廣泛。執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖90°180°0°停掃佇270°裝配體仿真分析蜂窩煤沖頭位移仿真分析曹^-5蒗00.5蜂窩煤沖頭速度仿真分析蜂窩煤脫模盤(pán)加速度仿真分析1咖-咖10001.442.8?4.335.777.2286610.10II6412.0014.43〔^.□§17-3槽輪角速度仿真分析槽輪角加速度仿真分析，1).II>⑽⑽！/：*)N11_?1枷靡?#1*?'■NN?-4^;_!「，■_20[-<(￡0"^￡晝862?0^-￡￡€?11±1|卯!^№?1:0!卜|.|3.0=-^?-4№'?€0工□20^1^151^31_^!?<13上4.：'&0607.08.02№?411-21⑽|叫”|?4|(如打&1]||<廠5|?1機(jī)構(gòu)三維仿真動(dòng)畫(huà)參考資料■裘建新主編《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》北京高等教育出版社2005■孫恒、陳作模主編機(jī)械原理（第六版）■鄒慧君主編機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)北京高等教育出版社2001北京高等教育出版社1998■洪允楣主編機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的組合及變異方法北京機(jī)械工業(yè)出版社1982