在生产人造金刚石的过程中,人造金刚石合成块在合成工序中起到向石墨芯柱传递压力的作用,而在合成工序结束后需要将石墨芯柱从合成块中提取出来。目前,从合成块中提取石墨芯柱的方法有人工提取和化学溶解两种方法,尚未有采用自动化技术完成石墨芯柱提取的方法。因此,有必要对人造金刚石合成块自动分离设备进行设计与研究。本文分析了人造金刚石合成块的结构与性质,根据合成块的结构进行自动分离设备的方案设计并创建了自动分离设备的样机模型;通过进行自动分离设备的样机结构设计,确定设备样机的结构参数;通过虚拟样机仿真技术和有限元仿真,验证样机设计的合理性。本文主要开展了以下几方面的研究:1)根据人造金刚石合成块的结构特点、材料特性以及分离要求,采用分级分离的工艺流程,根据各级次分离工作的功能要求提出多个各级次分离部分的设计方案。结合生产企业的需求和人机工程学的要求,确定自动分离设备的评价方案,借助AHP法评价各个设计方案并决策最合适的设计方案。第一级分离方案确定为颚式破碎分离方案,第二级分离方案确定为无卡旋切剥离方案和气动铲冲击剥离方案,第三级分离方案确定为气动铲冲击分离方案,并在Solid Works中创建人造金刚石合成块自动分离设备的样机模型。2)根据第一级分离部分的功能要求确定颚式分离机构的结构尺寸,根据所规划的动颚下端运动轨迹,结合相关的设计要求,初步确定第一级分离部分的结构参数,以体积最小为目标进行结构优化设计,得到了合理的结构参数;分析破碎叶腊石时所需的功耗,选定第一级分离部分中的驱动电机并完成飞轮的设计。3)根据圆周面分离机构的功能要求确定无卡旋切分离结构的尺寸。从摩擦条件、运动干涉等方面分析圆周面分离机构,确定了圆周面分离机构的结构参数。4)对第一级分离部分中的上级分离机构进行虚拟样机仿真,获得动颚在工作时的运动参数、接触力,以及合成棒的运动轨迹等的结果,验证了设计的样机能够实现规划的功能。5)应用ANSYS Workbench对人造金刚石合成块自动分离设备的样机进行有限元分析。通过进行静力分析,验证动颚和驱动辊的强度和刚度满足要求;通过模态分析,验证设备在工作时不会产生共振;通过瞬态动力学分析,验证结构设计的合理性。本课题的研究提供了一种人造金刚石合成块自动分离设备的的工艺流程和一整套结构设计方案,为自动分离设备的研制与开发提供设计参考和依据。