機械原理課程設(shè)計螺釘頭冷鐓機

1、 機械原理課程設(shè)計任務(wù)書一、 設(shè)計題目螺釘頭冷鐓機二、工作原理及工藝動作過程：采用冷鐓的方法將螺釘頭鐓出，可以大大減少加工時間和節(jié)省材料。冷鐓螺釘頭主要完成以下動作：1 自動間隙送料；2 截料并運料；3 預(yù)鐓和終鐓；4 頂料；三、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求：1每分鐘冷鐓螺釘頭120只；2螺釘桿的直徑D=24mm，長度L=632mm。3毛胚料最大長度48mm，最小長度12mm。4冷鐓行程56mm。 四、設(shè)計方案提示：1自動間隙送料采用槽輪機構(gòu),凸輪式間隙運動機構(gòu)；2將胚料轉(zhuǎn)動切割可采用凸輪機構(gòu)推動進刀；3將胚料用沖壓機構(gòu)在沖模內(nèi)進行預(yù)鐓和終鐓，沖壓機構(gòu)可采用平面四桿機構(gòu)或六桿機構(gòu)。4預(yù)料，可采用平面連桿

2、機構(gòu)等。五、設(shè)計的主要任務(wù)1根據(jù)工藝動作要求擬定運動循環(huán)圖。2進行自動間隙送料機構(gòu),截料送料機構(gòu),預(yù)鐓終鐓機構(gòu),頂料機構(gòu)的選型。3機械運動方案的評定和選擇。4按選定的電動機和執(zhí)行機構(gòu)的運動參數(shù)擬定機械傳動方案。5畫出機械運動方案簡圖。6對傳動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)進行運動尺寸計算。說明書內(nèi)容摘要：機械設(shè)計是根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸等進行構(gòu)思、分析和計算，并將其轉(zhuǎn)化為制造依據(jù)的工作過程。機械設(shè)計是機械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一步，是決定機械產(chǎn)品性能的最主要環(huán)節(jié)，整個過程蘊涵著創(chuàng)新和發(fā)明。為了綜合運用機械原理課程的理論知識，分析和解決與本課程有關(guān)的實際

3、問題，使所學(xué)知識進一步鞏固和加深，我們參加了此次的機械原理課程設(shè)計我們這次做的課程設(shè)計名為螺釘頭冷鐓機.它是將一段一截配料一次切割然后鐓成螺絲的一種機械我們小組設(shè)計的是螺釘頭冷鐓機，該機有槽輪機構(gòu)，凸輪機構(gòu)，曲柄滑塊機構(gòu)構(gòu)成。整個機構(gòu)還包括電動機，齒輪等構(gòu)成。槽輪機構(gòu)實現(xiàn)的是送料的過程，凸輪機構(gòu)實現(xiàn)的是夾緊胚料的過程曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)的是切斷胚料和實現(xiàn)終鐓的過程，目錄： 工作原理及工藝動作過程. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求. 工藝動作分解. 機械運動方案的選定和評價. 工作循環(huán)方式. 機構(gòu)運動分析和計算. 各機構(gòu)運動循環(huán)圖. 總結(jié). 參考資料. 工作原理及工藝動作過程 采用冷鐓機的方法將螺釘頭鐓出，可以

4、大大的減少加工的時間和節(jié)省材料，冷鐓螺釘頭主要完成以下動作：1 .自動間歇送料2 .截料并送料3.預(yù)鐓及終鐓4.頂料原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求1.每分鐘冷鐓機螺釘頭120只2.螺釘桿的直徑為2-4mm，長度為6-32mm3 .毛胚料最大長度48mm，最小長度12mm4.冷鐓行程56mm擬訂設(shè)計方案為了使我們的設(shè)計更接近現(xiàn)實的產(chǎn)品設(shè)計，我們主要考慮的是在力學(xué)性能可以滿足的情況下，對我們所想的方案進行結(jié)構(gòu)簡化，一來能降低成本，二來能獲得更為精確的計算。同時我們?yōu)榱颂岣呱a(chǎn)效率，在夾緊的同時對材料進行切斷和冷鐓。整個設(shè)計過程我們遵循的是簡便可行這個原則。 工藝動作分解如圖一所示 圖一機械運動方案的選定和評價

5、如圖二所示。包括送料選擇由槽輪帶動的間歇機構(gòu)，夾緊用凸輪機構(gòu)切刀和冷鐓部分則選用同樣的連桿滑快機構(gòu)。 圖二工作循環(huán)方式送料機構(gòu)目的: 為滿足間歇性送料設(shè)計方案: 采用槽輪。1.如圖三所示。首先由左邊的槽輪帶動運料圓盤，從而進行間歇送料。我們的設(shè)想是：上圖是主動圓盤，下圖是從動圓盤，通過圓盤與材料間的摩擦力，將材料運出 圖三夾緊機構(gòu)目的： 夾緊機構(gòu)是一個很重要的部分，也是這次設(shè)計的最關(guān)鍵部分，夾緊機構(gòu)必須使工件真實夾緊，那樣在冷鐓過程中，工件才不會因為受到一個很大的沖擊，致使工件飛出或者螺釘桿偏置移位。同時，夾緊需要一個時間過程，在夾緊期間要完成冷鐓以及剪切。設(shè)計方案：采用凸輪夾緊機構(gòu)2. 如圖

6、四所示。在送料設(shè)的過程中為了進一步的提高生產(chǎn)效率，我們設(shè)計的凸輪夾緊機構(gòu)開始動作，當(dāng)運料到我們設(shè)計好所需的長度時，剛好把材料夾緊。 圖四3.如圖五所示。此刻我們設(shè)計好的切斷機構(gòu)與鐓頭也剛好到達，在夾緊工件的這段時間內(nèi)完成切斷與冷鐓螺釘頭。在夾緊機構(gòu)松開的同時兩機構(gòu)也開始急回，準備下一次工作。 圖五冷鐓機構(gòu)的目的：冷鐓即把出了頭的毛培料鐓一下。實現(xiàn)一個凸頭。設(shè)計方案：采用的是曲柄滑塊機構(gòu)。4. 槽輪下次運轉(zhuǎn)時將材料進一步向前推，推動材料掉進我們設(shè)計好的裝料箱。同時也通過頂料使下一段的材料運到相應(yīng)的位置重復(fù)之前的動作機構(gòu)運動分析和計算（包括作圖和公式計算）（1）.電機轉(zhuǎn)速的確定 一般電機轉(zhuǎn)速N1為

7、750 r/min, 我們的設(shè)計任務(wù)是每分鐘生產(chǎn)120個螺釘,即0.5秒內(nèi)完成冷鐓一個螺釘頭,所以轉(zhuǎn)速應(yīng)為120 r/min。故我們需要一套嚙合齒輪的齒數(shù)比為Z2/Z1=N1/N2=750/120,因此取 Z1=24 Z2=150 （2）.材料被加工示意圖如圖六所示?，F(xiàn)在我們對某一種型號的坯料進行計算制造取L=30 mm D=4 mm, 螺釘頭t=3.5 mm 加緊機構(gòu)夾住中間部位 10 mm 圖六（3）.間歇傳動機構(gòu)的計算如圖七所示。因為槽輪齒數(shù)為Z1的正齒輪1,與運料主動圓盤同軸一起轉(zhuǎn)動,齒輪1轉(zhuǎn)1圈,槽輪轉(zhuǎn)1/4圈,即運料長度為L=(R-h)/4 h=0.268mm 令 L=40 mm

8、推算 R=51.223mm 圖七（4）.夾緊機構(gòu) 如圖八所示。按照我們構(gòu)思的工作循環(huán)圖，當(dāng)齒輪1剛轉(zhuǎn)動時，凸輪也以相同的角速度轉(zhuǎn)動，凸輪以A點為起點，當(dāng)送料剛好到達L=40mm時，凸輪到B點，處于遠休止狀態(tài)。夾緊的過程即凸輪處于BC狀態(tài)（此時間歇送料已經(jīng)停止運轉(zhuǎn)）C到D為放松過程。D到A是近休止，凸輪使連桿保持不動。 圖八（5）.切斷機構(gòu) 如圖九所示。在凸輪處于遠休止夾緊狀態(tài)下進行切割轉(zhuǎn)速與齒輪1轉(zhuǎn)速相同，為曲柄起始運轉(zhuǎn)位置。C切為切材料起始點。綜合考慮下，選擇此點是為了在速度滿足的情況下又可以避免大的沖擊。 圖九（6）.冷鐓機構(gòu) 如圖十所示。因為任務(wù)要求行程為56mm，又考慮到冷鐓機構(gòu)需要大

9、的傳動角，我們采用的曲柄滑塊機構(gòu)中偏距e=0。經(jīng)計算，此機構(gòu)的行程為兩倍的曲柄長度，即OA=28mm，另外我們設(shè)定AB=50mm。冷鐓的釘頭為3.5mm。 圖十 各機構(gòu)運動循環(huán)圖如圖十一所示： 圖十一總結(jié)這次的課程設(shè)計，我們小組原本選定的題目是醫(yī)用卷棉機，但是后來有三個小組的課題都是這個，后來我們從新選擇了這個課題，剛選定這個課題的時候，我們基本上是最后一個提交課題的小組，剛開始的時感覺這個題目很難，光是查資料，分析資料用了很長的時間，只是對螺釘頭冷鐓機的送料，截料，夾緊，預(yù)鐓和終鐓的過程有了一定的了解，只是對他們之間的具體細節(jié)還不是很清楚，但是通過我們小組的討論和進一步的查資料總結(jié)和分析得出了方案。我們本著簡便和可行的設(shè)計原則，選擇并設(shè)計了如上方案，可以說每個方案都有其優(yōu)缺點，沒有哪個是完美的，我們只能按照自己的想法，選擇出我們認為相對而言比較可行的方法。毫無疑問，在實際中，它肯定有這樣或那樣的問題，如果擁有更多的時間，更多的知識，我相信我們會做出更好的設(shè)計。第一，專業(yè)知識的不牢固。由于專業(yè)知識學(xué)得不太牢固，我們在設(shè)計過程中走過許多彎路，比喻在設(shè)計六桿機構(gòu)后，我們將其分解為一個曲柄滑塊機構(gòu)和一個曲柄搖桿機構(gòu)。但在計算時確出現(xiàn)了問題，我們只是單