螺钉头冷镦机 课程设计说明书
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课程设计
资料袋
学院(系、部)2011 — 2012 学年第 2 学期
课程名称机械原理课程设计指导教师职称
学生专业班级学号
题目螺钉头冷镦机
成绩
起止日期2012 年 6 月7 日-- 2012 年 6 月13 日
目录清单
课程设计任务书
2011—2012 学年第 2 学期
学院(系、部)专业班级
课程名称:机械原理
设计题目:螺钉头冷镦机
完成期限:自2012 年 6 月7 日至2012 年6月21 日
指导教师(签字):2012 年 6 月20 日系(教研室)主任(签字):2012 年 6 月20 日
机
械原理课程设计
设计说明书
螺钉头冷镦机
起止日期:2012 年___6 月7 日至2012 年 6 月14 日
学生
班级
学号
成绩
指导教师(签字)
机械工程学院(部)
2012年6月20 日
目录
一、螺钉头冷镦机功能及设计要求 (5)
二、工作原理和工艺动作分解 (5)
三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (6)
四、执行机构的选型 (7)
五、传动机构的选择与比较 (11)
六、运动方案的选择和评定 (11)
七、机械运动系统的速比和变速机构 (12)
八、机械运动方案简图 (12)
九、机械传动系统和执行机构的尺寸 (12)
十、方案评价 .............................................. 错误!未定义书签。
一、螺钉头冷镦机功能及设计要求
1.设计题目
采用冷镦的方法将螺钉头镦出,可以大大减少加工时间和介绍所节省材料。冷镦螺钉头主要完成以下动作:
(1)自动间歇送料
(2)截料并运料
(3)顶镦并终镦
(4)顶料
2.设计要求
2.1原始数据及设计要求
(1)每分钟冷镦螺钉头120只
(2)螺钉杆的直径D为2-4毫米,长度L为6-32毫米
(3)毛坯料最大长度为49毫米,最小长度为12毫米
(4)冷镦行程为56毫米
2.2设计方案提示
(1)自动间歇送料采用槽轮机构、凸轮机构间歇运动机构等
(2)将坯料转动切割可采用凸轮机构推进进刀
(3)将坯料用冲压机构在冲模进行顶镦和终镦,冲压机构可采用平面四连杆或六连杆机构
(4)顶料,采用平面连杆机构等
二、工作原理和工艺动作分解
1.工艺动作的确定
根据题目分析可知,螺钉头冷镦机主要完成以下几个工艺动作:
⑴送料:将一定长度的毛坯料送入执行机构中,并且具有间歇性。
⑵截料:将一定长度的毛坯料截断,且要快速的截断并退出。
⑶夹紧:将截取下来的毛坯料夹住,以便接下来将要进行的冷镦,又要便于工
件的卸载。
⑷冷镦:在一定力的冲压下将螺钉的头部镦出,冷镦机构需要具有急回特性。
2.机构的设计与比较
根据机械的使用要求、工艺性能、结构要求、空间位置和总传动比等条件选择传动系统类型,并拟定从原动机到工作机之间传动系统的方案和总体布置。
设计的该机械系统在运行过程中没有调速要求,故只需采用齿轮轮系结构进行降速到预期要求,即定传动比的传动系统(对于执行机构机构或执行构件在某以确定的速度下工作的机械,其传动系统只需固定传动比即可)。在各个传动机构中,需要根据不同的要求来选择不同的传动方法。
①送料机构
在送料机构中,必须保证间歇性的送料,又要使其操作简单化。而送料机构主要有槽轮式、凸轮式、棘轮式,不完全齿轮式等间歇运动机构。在这里我选择的是4槽式槽轮机构,其结构简单计算方便,更便于操作。
②夹紧机构
夹紧机构主要用来夹紧剪切下来的部分,以方便下面将要进行的冷镦,并在冷镦结束后,将冷镦好的工件推出夹具。所以设计夹具时,必须保证其
既要具有夹紧的功效,又要使工件容易脱离夹具。所以我设计为一个轮盘上开几个小孔便于工件的夹持,又是其不会夹得太紧,而使工件不会脱离。
③冷镦机构
冷镦机构需要有急回特性,所以选择曲柄滑块机构。
④剪切机构
剪切机构需要快速的切断,并迅速的退出。这些机构主要是凸轮,而我选择的是圆盘式凸轮,其架构简单,计算也较为简单。
三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图
1.根据各机构的的执行先后循序,分别对送料、剪切、夹紧、冷镦四个机构单独分析,得到四个机构的循环示意图如下:
表1 运动循环表
2.设向上,向右,顺时针为正,则运动循环图如下:
图1 运动循环图
四、执行机构的选型
根据各个机构的特征与功能的不同,需要有不同的执行机构来实现。以下表格即为各个机构可以选用的执行机构,通过比较不同的机构之间的合理性来确定最终的方案。
表2 执行机构的形态学矩阵
1.送料机构的比较:
⑴棘轮机构
送料
棘轮机构凸轮机构槽轮机构不完全齿轮机构
机构
剪切
凸轮机构平面四杆机构
机构
夹紧
曲柄滑块自锁机构有孔圆盘式机构
机构
冷镦
曲柄滑块机构凸轮机构
机构
原理及优点:棘轮机构的主动件为摇杆,这里想到要用棘轮机构,也正是因为它用到摇杆,那么会有曲柄连杆去带动它,而后面的剪切和夹紧机构可以共用一个曲柄,使整体机构简单化,而且加工方便。但其设计业比较复杂。
⑵凸轮机构
图2凸轮式送料机构
根据凸轮的间歇性可以将原料送入指定的位置,但要设计出指定的轮廓线,