壓片成形機(jī)的設(shè)計(jì)【單沖式壓片機(jī)】【干粉壓片機(jī)】,單沖式壓片機(jī),干粉壓片機(jī),壓片成形機(jī)的設(shè)計(jì)【單沖式壓片機(jī)】【干粉壓片機(jī)】,壓片,成形,設(shè)計(jì),單沖式,干粉 單沖式壓片機(jī)的創(chuàng)新研究 () 摘要：以小型單沖式壓片機(jī)為例，介紹了單沖式壓片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)組成、工作原理及工作過(guò)程，闡述了國(guó)內(nèi)外單沖式壓片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)根據(jù)其發(fā)展現(xiàn)狀分析了目前單沖式壓片機(jī)所存在的主要缺陷，并指明了其發(fā)展趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞：壓片機(jī)；單沖；片劑生產(chǎn)； 中圖分類(lèi)號(hào)：TG375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A TheDeVelopmentStatus and Direction ofSinglePunch Tablet Press Liu-jiang’Liao Jiean (School of Mechanical Engineering，Tarim University，A’laer843300，China) Abstract：Taking the small single punch tablet pressas an example，this paper introduced the basic structure，working prin—ciple and working process of the single punch tablet press．It also introduced the development status of the single punch tablet press．In the meantime，this paper introduced the analysis of the major shortcomings of the current single punch tablet press and the proposition of the development direction according to the development status． Key words：tablet press；singIe punch；production of tablets 片劑是醫(yī)療保健中不可或缺的藥劑形式之一，它是在散劑和丸劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，應(yīng)用歷史悠久。其常用的生產(chǎn)設(shè)備是壓片機(jī)，直接將藥劑粉末顆粒壓制成片劑。目前國(guó)內(nèi)外各制藥企業(yè)使用的壓片機(jī)，按其結(jié)構(gòu)原理可分為單沖式壓片機(jī)和旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)口]。文中主要介紹單沖式壓片機(jī)的工作原理和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。 1.單沖式壓片機(jī)的工作原理 單沖式壓片機(jī)是片劑生產(chǎn)中最早使用的壓制設(shè)備，現(xiàn)仍廣泛使用。其具有一副沖模，沖模上下運(yùn)動(dòng)將藥劑顆粒壓制成片狀。 單沖式壓片機(jī)的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)，進(jìn)行力與運(yùn)動(dòng)的傳遞。曲柄主軸旋轉(zhuǎn)一周，壓片機(jī)依次完成充填、壓片和出片的工作循環(huán)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)控制著上沖模的上下運(yùn)行，并在壓片時(shí)提供主要壓力；凸輪機(jī)構(gòu)控制著加料斗與下沖的運(yùn)動(dòng)，完成送料與出片運(yùn)動(dòng)。 單沖式壓片機(jī)的基本原理如圖1所示，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)基本原理如圖2所示。在圖la中，電機(jī)動(dòng)力經(jīng)皮帶、帶輪及齒輪傳遞到機(jī)身上部的主軸，帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)。圖lb中顯示了主軸及機(jī)身前部的主要結(jié)構(gòu)。在主軸的左端安裝了一大齒輪。帶動(dòng)主軸傳動(dòng)。主軸右端安裝手，用于調(diào)節(jié)和手動(dòng)生產(chǎn)。 圖1 單沖式壓片機(jī)原理 主軸中間位置是一偏心輪，與外面套圈構(gòu)成了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)．帶動(dòng)連接在其下部的上沖桿上下運(yùn)動(dòng)，完成藥片壓制及退回。在偏心輪的左面安裝了出片凸輪，通過(guò)出片連桿、出片撥叉帶動(dòng)下沖桿上下運(yùn)行。偏心輪右面安裝的是送料凸輪，通過(guò)擺動(dòng)桿帶動(dòng)靴形加料器擺動(dòng)，完成送料及退回。主軸旋轉(zhuǎn)1周，壓片機(jī)完成送料、壓制及出片的一個(gè)工作過(guò)程。 在機(jī)身的前部還安裝了壓力、片重和出片高度3種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其主要機(jī)構(gòu)如圖2所示。圖2a為壓制壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，上沖桿通過(guò)內(nèi)螺紋和緊定螺母固定在連接塊上，連接塊通過(guò)軸銷(xiāo)與曲柄連桿連接在一起，實(shí)現(xiàn)上沖桿的上下運(yùn)動(dòng)，壓力調(diào)節(jié)主要通過(guò)緊定螺母來(lái)完成。調(diào)節(jié)壓力時(shí)，先將緊定螺母松開(kāi)，轉(zhuǎn)動(dòng)上沖桿，向左轉(zhuǎn)使上沖桿向下移動(dòng)，則壓力加大，壓出的藥片厚度減小，硬度增加；反之向右轉(zhuǎn)使上沖桿向上移動(dòng)，壓力減小，藥片厚度增加，硬度降低。調(diào)節(jié)完成以后，用扳手卡住上沖頭的下部，擰緊上部的緊定螺母，至此完成壓片壓力的調(diào)節(jié)。 圖2 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 2.工藝流程及設(shè)計(jì)參數(shù) 2.1壓片機(jī)是將陶瓷干粉或煤粉料壓制成厚度為5mm的圓形片坯。其工藝流程是： (1) 干粉料均勻篩入團(tuán)筒形型腔(圖a)； (2) 下沖頭下沉3mm，預(yù)防上沖頭進(jìn)入型腔時(shí)將粉料撲出(圖b)； (3) 上、下沖頭同時(shí)加壓(圖c)，并保壓一段時(shí)間； (4) 上沖頭退出，下沖頭隨后頂出壓好的片坯(圖d)； (5) 料篩推出片坯。 圖3 工藝流程 2.2設(shè)計(jì)要求與部分參數(shù) 上沖頭、下沖頭、送料篩的設(shè)計(jì)要求是： （1）上沖頭完成往復(fù)自移運(yùn)動(dòng)（鉛錘上下），下移至終點(diǎn)后有短時(shí)間的停歇，起保壓作用，保壓時(shí)間為 0.4S左右。因沖頭上升后要留有料篩進(jìn)人的空間，故沖頭行程為 90～100mm 。因沖頭壓力較大，因而加壓機(jī)構(gòu)應(yīng)有增力功能（圖 a）； （2） 下沖頭先下沉3 mm，然后上升8 mm,加壓后停歇保壓，繼而上升16 mm ，將成形片坯頂?shù)脚c臺(tái)內(nèi)平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移 21 mm ，到待料位置（圖 b）； （3） 料篩在模具型腔上方往復(fù)振動(dòng)篩料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料篩在臺(tái)面上右移約 45～50 mm ，推卸片坯（圖c）。 (a)上沖頭 （b）下沖頭 （c）料篩 2.3上沖頭、下沖頭與送料篩的動(dòng)作關(guān)系見(jiàn)表1 表1 動(dòng)作關(guān)系 上沖頭 進(jìn) 退 送料篩 退 近休 進(jìn) 遠(yuǎn)休 下沖頭 退 近休 進(jìn) 遠(yuǎn)休 為滿足設(shè)計(jì)要求，根據(jù)設(shè)計(jì)提示，本設(shè)計(jì)可選用四種機(jī)構(gòu)：a.搖桿滑塊機(jī)構(gòu)b.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)c.凸輪機(jī)構(gòu)d.齒輪機(jī)構(gòu) 由電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。為了完成機(jī)械系統(tǒng)的預(yù)定功能和生產(chǎn)過(guò)程，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)不僅要完成各自的執(zhí)行動(dòng)作，而且相互之間必須協(xié)調(diào)一致。我們的設(shè)計(jì)方案要滿足先后性、時(shí)間不同性、空間協(xié)調(diào)性、操作協(xié)同性等要求。 3.系統(tǒng)綜合方案評(píng)價(jià) 系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)運(yùn)動(dòng)功能，能自動(dòng)完成生產(chǎn)活動(dòng)； 運(yùn)動(dòng)性能：精確傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)精確周期性動(dòng)作，凸輪搖桿等基圓較大，而且運(yùn)動(dòng)速度不是很快，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)； 工作性能：達(dá)到目標(biāo)生產(chǎn)速率； 動(dòng)力性能：3kw電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力滿足要求； 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)：比較緊湊； 經(jīng)濟(jì)性：用到兩對(duì)錐齒輪，三對(duì)蝸輪蝸桿，加工成本可能會(huì)高。 4.結(jié)論 此設(shè)計(jì)將曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)，則可得到比較好的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，尺寸也不致過(guò)大。又因?yàn)樗侨透睓C(jī)構(gòu)，宜用于低速、重載的場(chǎng)合。方案的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，所以是比較適宜的。 至于下沖頭機(jī)構(gòu)和料篩機(jī)構(gòu)，也可照上述方法選定方案，不再詳述。前者因位移不大，運(yùn)動(dòng)規(guī)律復(fù)雜，可考慮用凸輪機(jī)構(gòu)；后者因要完成振動(dòng)動(dòng)作，所以可用凸輪機(jī)構(gòu)完成小振動(dòng)動(dòng)作，用串聯(lián)的連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換和放大。 同時(shí)可以對(duì)機(jī)構(gòu)的有關(guān)尺寸進(jìn)行改進(jìn)，這便于節(jié)省成本，尤其是各個(gè)桿件以及凸輪的設(shè)計(jì)尺寸都相對(duì)較大，也可以將帶傳動(dòng)改為齒輪傳動(dòng)提高傳動(dòng)效率和強(qiáng)度。 參考文獻(xiàn) [1]張珩．制藥設(shè)備與工藝設(shè)計(jì)[M]．北京：高等教育出版社，2008． 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