机构中，能满足上冲头的设计保压要求，不过在下压过程中只依靠从动件自身的重力，下压力不足，且传动性不及方案1好，并且由于从动件的形成较大，故凸轮在设计制造时的尺寸也会很大，而且凸轮与滚子之间为点接触易磨损。所以予以否决。
方案二
此设计优缺点：
方案2采用的是气缸做为动力的设计方案。如图所示该机构由7个可动构件和机架组成，包含10个低副，其自由度为F = 3*7 - 2*10 = 1，其自由度也等于原动件个数，故其运动也确定。
此机构只需一个很小的力就能产生很大的顶升力，但对材料的要求很高，要实现整套机器的运动需要多个油泵，成本较高，且速度较慢。
方案三
此设计优缺点：
方案3采用的是连杆机构的设计方案。如图所示，该机构由5个可动构件和机架组成，包含6个转动副和1个移动副，共计7个低副。故方案1所用机构的自由度F = 3*5 - 2*7 = 1，其自由度等于原动件个数，故其运动确定。
此方案3是在上冲头方案中最好的一
6 个，既能提供较大的工作压力，行程较短，也能有保压功能,整体结构简单、轻盈，并能够轻松达到上冲头的行程要求。也是本次设计采用的方案。
3.1 机构选择:
驱动方式采用电动机驱动。由已知的压片成形机的功能分解，分别选择相应的机构，以实现所需的各项功能。见表3。
表3 压片成形机的机构选型
功能 执行构件 工艺动作 执行机构 冲压成形 上冲头 直线上下往复运动 曲柄滑块机构 皮带轮轮机构 冲压成形 下冲头 直线上下往复运动 盘形凸轮机构 皮带轮轮机构 横向送料 推头 直线左右往复运动 盘形凸轮机构 皮带轮轮机构
3.2 运动协调设计：
压片成形机是由曲柄滑块机构，凸轮机构组成。负责上冲头工作的曲柄周转一圈完成一次工作循环，同样下冲头盘形凸轮以同样的转速转一圈作为一个工作周期，制作出成品。其他的送料、齿轮机构作为辅助机构。
最终压片成形机设计如下图：
7
说明：此方案使用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串接而成，结构简单、轻盈，能满足保压要求，并能够轻松达到上冲头的行程要求。由于此方案中，料筛采用凸轮机构，可使其达到往复振动的运动效果；下冲头也采用凸轮机构，可达到保压效果，且此方案的稳定性较好，故选用此方案。
四、运动循环图设计（详见附录1） 根据工艺动作拟定运动循环图
● 以上冲头加压机构主动件转角为横坐标，以各机构执行构件的位移为纵坐
标画出位移曲线。循环运动图上的位移曲线主要着眼于运动的起迄位置，而不必准确表示出运动规律。
● 拟定运动循环图时，可执行构件的动作起迄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”。 ● 从运动的特性来看，上，下冲头的运动轨迹在同一条竖直移动导路上，并且与送料机构的运动轨迹垂直相交，所以应避免这三个机构各自的运动出现互相干
8 涉的情况，如上，下冲头的运动速度的冲突，送料机构水平移动与上，下冲头竖直移动的运动冲突等，以确保各个机构的运动不发生冲突，从而保证各自设计功能的实现和机器正常的运作。
拟定运动循环图：
见附录1
五、连杆机构尺寸计算（见附录2） 5.1 设计要求
（1）上冲头行程为100mm左右 （2）当摇杆角度和铅垂位置之间相差时，滑块的位移小于0.4mm（即产生保
压的功能）
（3）摇杆的角度小于60度
（4）曲柄摇杆 机构必须具有一定急回特性，以致更多的时间用于加压
5.2 设计过程
(1)由于压片机的工作压力较大，行程较短，一般采用肘杆式增力冲压机构作为主体机构，它是由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联而成。先设计摇杆滑块机构，为了保压，要求摇杆在垂直位置的范围内，滑块的位移量
mm。据此可得
摇杆长度
式中
摇杆滑块机构中连杆与摇杆长度之比，一般取1-2。
根据上冲头的行程长度，即可得摇杆的另一极限位置，摇杆的摆角以小于60°为宜。设计机构时，为了“增力”，曲柄的回转中心可在摇杆活动铰链、垂直于摇杆垂直位置的直线上适当选取，以改善机构在冲头在下极限位置附近放的
9 传力性能。根据摇杆的三个极限位置（位置和另一极限位置），设定与之对应
的曲柄上个位置，其中对应摇杆的两个位置，曲柄应在于连杆共线的位置，曲柄的另一位置可以根据保压时间来设定，则可根据两连架杆的三组对应位置来设计此机构。设计完成后，应该检查曲柄的存在条件，若不满足要求，则重新选择曲柄的回转中心。也可以选择曲柄中心后，根据摇杆两极限位置时曲斌和连杆共线的条件，确定连杆和曲柄的长度，再检查摇杆在垂直位置
时，曲柄对应转角
是否满足保压时间要求。曲柄回转中心据摇杆垂直位置越远，机构行程速比系数越小，冲头在下极限位置附近的位移变化越小，但机构尺寸越大。
在这里我取λ=1.5,得r≤394
r=240mm,冲头行程取100mm，算出摇杆的摆角等于44°。
（2）首先确定摇杆滑块机构中，滑块能运动到的最低点位置，该位置为上冲头所能下降到的极限位置，该位置位于滑块处于的的垂直导路上，然后再根据上冲头行程为100mm推出滑块的另一极限位置，该位置为上冲头所能达到的最高位置，由此时滑块所在的极限位置可推算出摇杆的一个极限位置C3，要干的另一极限位置C1位于铅锤位置左偏2°处。
（3）根据设计20片所需的保压时间为0.3~0.6s之间，要计算出在保压时间内曲柄所转过角度的许用范围，根据之前制定的一分钟产量为20片的生产要求，保压角的范围在36°~72°之间。
(4) 在图上取一点D，在D点以r为半径画圆弧，在在圆弧上分别取点C1、C2、C3、C点，使，C在竖直下方，OC1在与OC成2°，OC2与OC成2°
使AC1=396mm,连接AC3，量出AC3=216mm，在C2点以（AC1+AC3）/2（此为杆BC长）=306为半径画圆，在A点以（AC3—AC1）/2=90（此为杆AB长）为半径画圆，两圆交于B2、B1两点，连接AB2、AB1,量出AB2 AB1的弧长对应角度为30°*2=60°，满足条件在36°~72°之间。
在设计中，对于曲柄摇杆机构，有LAB=90mm，LBC=306mm，LDC=240mm，LAD=348mm，
满足曲柄的存在条件：LAB+ LAD 10