自动制钉机的原理方案设计
木工用钉的自动制钉机的机构设计
功能元功能元解(匹配机构或载体)
1 2 3 4
减速A带传动链传动齿轮传动
减速B带传动链传动齿轮传动
夹紧C齿轮齿条机构曲柄滑块机构移动推杆盘形凸轮
冷镦D齿轮齿条机构ຫໍສະໝຸດ 柄滑块机构移动推杆盘形凸轮间歇送料E槽轮机构棘轮摩擦轮机构移动推杆圆柱凸轮
轴线变向F蜗杆传动锥轮传动单万向连轴节传动
冷挤G齿轮齿条机构曲柄滑块机构移动推杆盘形凸轮
剪断H齿轮齿条机构曲柄滑块机构移动推杆盘形凸轮
对该形态学矩阵求解，即把实现每一功能的任一解法进行组合，可得到多种运动方案。在这些运动方案中，必须剔除那些有明显缺点和不能实现的方案。有的方案，就单个执行机构来说能实现执行动作，但把这些机构组合成系统后，就会发现在结构安排上是不可行的，整个机器太庞杂，制造成本太高。这些方案可以先加以否定，然后列出一批可行的方案，从中优选出好的运动方案。以下方案是经过综合考虑后得出的相对最佳方案。
夹紧机构（2）：因为要在送丝后夹紧一段时间来实现其他工序，因此采用凸轮，利用其远休段夹紧铁丝一段时间来保障其他工序。虽然机构的尺寸设计比较复杂，但是传动平稳性较高，运行可靠。
冷镦钉帽机构（3）：采用曲柄滑块机构实现直线往复功能，制造和结构相对简单，具有急回特性，能提高生产效率。
冷挤钉尖机构（4）：为提高生产率，将冷镦和冷挤同时进行，因此该机构与冷镦机构具有相同的运动规律，同时为简化设计工作量和减少加工生产该机构所须的生产设备，时间准备，可设计将冷镦和冷挤使用同种曲柄滑块机构，只是装配的位置不同而已。
4.自动制钉机机械运动系统的方案设计
送料校直机构（1）：首先送丝与校直动作要协调，又要使送丝有间隙性，因此我们选用了槽轮机构带动滚轮完成间歇送丝运动，并通过摩擦轮初步校直。另外我们的槽轮没有直接接到摩擦轮，而是接到齿轮，可以通过齿轮的一套替换可以实现不同的传动比，从而使摩擦轮的转速可调，使送丝长度可以变化，因此可调整钉子的长度，更好的满足设计要求。
制钉机工作原理
制钉机工作原理制钉机是一种自动化生产设备，其工作原理基于连续式加工流程。
制钉机通过特定的操作程序，将原料加工成成品，实现高效率、低成本的生产。
本文将详细介绍制钉机的工作原理。
一、制钉机的构成制钉机主要由机身、电机、储物槽、自动上料装置、冲压机构、定位系统、出钉装置、废钉处理装置等组成。
制钉机不同的型号和品牌之间会有差别，但一般都会包含以上所有要素。
1.自动上料制钉机的自动上料装置可以将原材料进给到冲压机构中进行加工。
原料通常是一定长度的钢线卷，制钉机会将卷筒安放在储钉槽中。
当制钉机启动后，自动上料装置会将原料线卷持续的送入冲压机构。
2.冲压机构冲压机构是制钉机的核心部分，其主要任务是以一定规格和形状剪裁钢线，并将其冲压成定制的钉子形状。
冲压机构采用多剪切工艺，通过多道模具的压模和切割来完成材料加工。
每一道模具都会将钢线压制成制定的形状，最终形成一条条的成品钉子。
3.定位系统定位系统用于准确地定位每一根钢丝，使其能够正确送入冲压机构中进行加工。
定位系统一般由机械抓取装置、传动轴、定位刀等部件组成。
主要负责将钢线进行不间断的精准冲压。
4.废钉处理装置制钉机生产的过程中会产生一些废钉，这些废钉需要进行回收处理。
废钉处理装置一般通过输送带将废钉送回储钉槽中。
这可以实现制钉机的自动化生产模式，减少人工投入和成本，提高生产效率。
5.出钉装置制钉机的出钉装置用于将加工好的钉子从机器中出来。
出钉装置一般分为两种：一种是手动取出，用户需通过手动取出来完成；另一种是自动出钉，由制钉机自身将加工好的钉子输出。
以上便是制钉机的工作原理。
制钉机的自动化生产方式可以在短时间内生产大量的钉子，并且其精度和制造效率都非常高。
随着钉具市场的不断扩大，制钉机也得到了广泛的应用。
制钉机在现代产业进程中扮演着重要角色，对于提高工业生产效益和水平具有重要作用。
自动制钉机的工作原理
自动制钉机的工作原理
自动制钉机是一种通过机械、电子和气动控制等技术实现的自动化设备，其工作原理如下：
首先，通过上料系统将需要制钉的物料送至制钉工作区域。
其次，通过传感器检测物料的位置和准确度，确保物料正确地进入制钉工作区域。
接下来，启动电机驱动装置，将制钉工具（通常是钉枪）定位到合适的位置。
然后，通过气缸或马达控制，使钉枪进入要制钉的物料中，并在合适的时间和位置进行钉击。
同时，通过电子控制系统对钉枪的动作进行监测和控制，确保钉子的深度、力度和位置等参数符合要求。
最后，自动制钉机根据设定的制钉数量或其他条件，通过控制系统控制钉枪的动作，完成制钉工作。
总结起来，自动制钉机通过上料、定位、钉击和控制等步骤，实现对物料的自动制钉。
这些步骤需要机械、电子和气动控制等技术的协同作用，以确保钉子的质量和准确性。
机械原理课程设计-自动制钉机的设计
机械原理课程设计-自动制钉机的设计一、设计背景：为了增加生产效率，提高钉子制造的精度和准确度，设计一台自动制钉机。
二、设计要求：1、设计一种可调节的自动制钉机，能够自动输送带材，进行加工，制造出带有固定规格的钉子。
2、控制系统要求稳定，能够一直保持在设定的线速度、线密度、线直度及线径误差范围内。
3、生产效率要高，设计的自动制钉机要能够通过设定输送带材的长度和数量来满足要求的生产需求。
同时，也要考虑到机器的维护和保养。
三、设计方案：1、机器承载部分针对机器的承载部分，可以采用铝合金或者钢材的薄壁管件或金属板进行冲压，使其达到轻量化和强度的要求。
此外，排放口和控制台都可以采用简单的塑料材料进行制造。
2、输送带材部分用电动的输送带材，使得均匀的输送带的长度和宽度的精度，通过滑动导轨控制输送带的位置，以达到带速度的控制。
同时，为了使得输送带材上的布匹能够均匀地输送到设备中央方便后续的制钉和折弯，可以采用可调节的夹爪来实现布匹的紧固，并且使布匹可以得到最大的利用，不会出现断钉和不足之情况。
3、自动加工部分在自动加工部分，主要包括钉子材料的切割，成型和定长口，并且将制造出来的钉子输送到适当的地方。
钉子制造的方法，一般可以采用生产速度受控制的钉子制造方法，并通过机械转动的方式极力制造出最小大小的钉子，在满足高速度制造的同时，投入使用的流程中。
此外，为了能够达到更高的钉子制造效果，需要在设备设计方案中加入冷却装置，以保证钉子加工的精确度和制造质量。
4、自动润滑系统在保证机器运行的同时，为了延长机器使用寿命和提高机器的浸润效果，可以为机器添加润滑系统，使其能够长时间运行，同时也便于维护。
四、总结：本设计方案完全可以满足自动制钉机的要求，可以帮助钉子制造商快速提高生产效率，提高钉子制造精度，同时可以适应各种规格的钉子，大大提高钉子的市场竞争力。
自动制钉机机械原理课程设计
自动制钉机机械原理课程设计一、引言自动制钉机是一种用于自动化创造钉子的机械设备。
它能够将金属线材切割、成型、定位和固定，最平生产出高质量的钉子产品。
本文将详细介绍自动制钉机的机械原理，包括其组成部份、工作原理、设计要求和关键技术。
二、机械原理1. 组成部份自动制钉机主要由以下组成部份构成：- 送料系统：用于将金属线材送入机器进行加工。
- 切割系统：将金属线材切割为适当长度的钉子。
- 成型系统：将切割后的金属线材进行弯曲和成型。
- 定位系统：确保钉子的位置准确无误。
- 固定系统：将钉子固定在特定位置。
2. 工作原理自动制钉机的工作原理如下：- 步骤1：送料系统将金属线材送入机器。
- 步骤2：切割系统根据预设的长度将金属线材切割为钉子。
- 步骤3：成型系统将切割后的金属线材进行弯曲和成型，形成钉子的头部和身体。
- 步骤4：定位系统确保钉子的位置准确无误。
- 步骤5：固定系统将钉子固定在特定位置，完成制钉过程。
3. 设计要求在设计自动制钉机时，需要考虑以下要求：- 高效性：能够快速、准确地创造大量钉子。
- 稳定性：机器运行稳定，不易浮现故障。
- 精度：钉子的尺寸和位置应准确无误。
- 安全性：机器应具备安全装置，避免操作人员受伤。
- 易操作性：机器应简单易懂，易于操作和维护。
4. 关键技术为了满足以上设计要求，自动制钉机需要应用以下关键技术：- 送料系统：采用精密的送料装置，确保金属线材的准确供给。
- 切割系统：使用高速切割刀具，确保切割速度和切割质量。
- 成型系统：采用弯曲和成型模具，确保钉子的形状和尺寸准确。
- 定位系统：利用高精度传感器和定位装置，确保钉子的位置准确无误。
- 固定系统：采用高效的固定装置，确保钉子坚固固定在特定位置。
三、结论自动制钉机是一种具有高效性、稳定性和精度的机械设备。
通过合理的机械原理设计和关键技术应用，可以实现自动化创造高质量的钉子产品。
在今后的发展中，可以进一步提高自动制钉机的生产效率、精度和稳定性，以满足不断增长的市场需求。
自动制钉机【原创】机械原理课程设计讲解
目录1 设计题目 (22 机械系统运动方案的拟定与选择2.1 方案的拟定 (32.2 方案的选择 (63 运动循环图 (74 原动机的选择 (75 各执行机构的设计5.1 基础机构设计5.1.1 xxx同学冷墩钉帽机构的设计 (8 5.1.2 xxx同学剪断及冷挤机构的设计 (8 5.1.3 xxx同学送丝校直机构的设计 (9 5.2 机构尺度综合 (105.3 机构运动的分析 (106 设计方案布置图及机械运动简图 (137 心得体会 (148 参考资料 (16一、设计题目——自动制钉机1,工作原理及工艺过程制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与钢丝直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。
(1校直钢丝。
并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。
(2冷镦钉帽,在此前需夹紧钢丝。
(3冷挤钉尖。
(4剪断钢丝。
2,原始数据及设计要求(1铁钉直径φ1.6~φ3.4mm(2铁钉长度25~80mm(3生产率360枚/min(4最大冷镦力3000N,最大剪断力2500N。
(5冷镦滑块质量8kg,其他构件质量和转动惯量不记。
(6要求结构紧凑、传动性能优良、噪声尽量减小。
二、机械系统运动方案的拟定与选择2.1 方案的拟定方案一(xxx的方案送丝校直机构——不完全齿轮机构剪断机构——凸轮连杆机构冷挤机构——偏心轮机构冷镦钉帽机构——凸轮连杆机构简单介绍:不完全齿轮机构为送丝校直机构,实现间歇送丝。
改进意见:该方案冷镦钉帽的力不足,改成六杆机构比较好。
夹紧机构要有一定的夹紧时间,应使用凸轮机构。
送丝校直机构——棘轮机构剪断机构——凸轮连杆机构冷挤机构——凸轮连杆机构冷镦钉帽机构——摇杆滑块机构通过棘轮机构实现间歇运动,但在之后的剪断操作过程中,由于剪断部分失去再运动性,导致后面的操作无法进行。
改进意见:后面的冷挤与剪断的操作同步进行,为了使制钉循环进行,应处理制造好的铁钉出料问题。
送丝校直机构——槽轮机构剪断机构——偏心轮机构冷挤机构——凸轮连杆机构冷镦钉帽机构——曲柄滑块机构缺点:剪断机构位置错误,不能获得要求的铁钉。
自动制钉机【原创】机械原理课程设计
目录1 设计题目 (22 机械系统运动方案的拟定与选择2.1 方案的拟定 (32.2 方案的选择 (63 运动循环图 (74 原动机的选择 (75 各执行机构的设计5.1 基础机构设计5.1.1 xxx同学冷墩钉帽机构的设计 (8 5.1.2 xxx同学剪断及冷挤机构的设计 (8 5.1.3 xxx同学送丝校直机构的设计 (9 5.2 机构尺度综合 (105.3 机构运动的分析 (106 设计方案布置图及机械运动简图 (137 心得体会 (148 参考资料 (16一、设计题目——自动制钉机1,工作原理及工艺过程制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与钢丝直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。
(1校直钢丝。
并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。
(2冷镦钉帽,在此前需夹紧钢丝。
(3冷挤钉尖。
(4剪断钢丝。
2,原始数据及设计要求(1铁钉直径φ1.6~φ3.4mm(2铁钉长度25~80mm(3生产率360枚/min(4最大冷镦力3000N,最大剪断力2500N。
(5冷镦滑块质量8kg,其他构件质量和转动惯量不记。
(6要求结构紧凑、传动性能优良、噪声尽量减小。
二、机械系统运动方案的拟定与选择2.1 方案的拟定方案一(xxx的方案送丝校直机构——不完全齿轮机构剪断机构——凸轮连杆机构冷挤机构——偏心轮机构冷镦钉帽机构——凸轮连杆机构简单介绍:不完全齿轮机构为送丝校直机构,实现间歇送丝。
改进意见:该方案冷镦钉帽的力不足,改成六杆机构比较好。
夹紧机构要有一定的夹紧时间,应使用凸轮机构。
送丝校直机构——棘轮机构剪断机构——凸轮连杆机构冷挤机构——凸轮连杆机构冷镦钉帽机构——摇杆滑块机构通过棘轮机构实现间歇运动,但在之后的剪断操作过程中,由于剪断部分失去再运动性,导致后面的操作无法进行。
改进意见:后面的冷挤与剪断的操作同步进行,为了使制钉循环进行,应处理制造好的铁钉出料问题。
送丝校直机构——槽轮机构剪断机构——偏心轮机构冷挤机构——凸轮连杆机构冷镦钉帽机构——曲柄滑块机构缺点:剪断机构位置错误,不能获得要求的铁钉。
机械原理课程设计自动制钉机
机械原理课程设计自动制钉机机械原理课程设计自动制钉机一、引言随着制造业的发展，对生产效率的要求越来越高。
这使得越来越多的制造企业开始关注生产自动化，通过引入自动化设备，来提高生产效率和减少生产成本。
钉子作为一种常用的连接器，广泛应用于各种机械装置中。
传统的制钉方式是手工操作，需要大量劳动力，不仅效率低下并且存在安全隐患。
通过机械原理课程设计自动制钉机可以实现全自动化操作，提高生产效率，减少劳动力需求，增加安全性，降低制造成本，达到良好的经济效益和社会效益。
二、机械原理课程设计自动制钉机的设计原理1.机械原理机械原理是机械工程领域中一个非常重要的学科，涉及到各种机械装置的设计原理。
在自动制钉机的设计中，机械原理可以用来优化机械结构，提高机械效能。
例如，通过离合器装置，可以实现机械的自动启停，降低机械的能耗；通过连杆机构，可以将旋转转换成往复运动，从而实现钉子的定位和固定。
2.控制系统自动制钉机需要对各个部件进行控制和协调，才能实现自动化操作。
例如：需要电气控制系统来实现设备的开关、启停、加速和减速，需要机械控制系统来实现电机输出功率的调节以及不同功能模块之间的协调等。
同时，为了提高自动化程度，这些控制系统需要有一个合理的自动化逻辑和程序。
3.运动控制系统自动制钉机需要通过各种齿轮箱、传动机构、伺服电机、步进电机等运动控制系统来实现各项制钉任务。
这其中，伺服电机、步进电机等精密控制器可以实现高精度的位置控制，而驱动系统则可以通过吸盘、齿轮夹爪等多种装置，来实现不同尺寸和形状的钉子的批量制造。
4.供电系统自动制钉机在生产中，必须有足够的电力来提供给各种电机、传动装置以及控制系统。
为了增加生产效率，这种供电系统需要具有高稳定性和高效率，以保证设备的稳定运行，实现生产的可持续性。
三、机械原理课程设计自动制钉机的具体实现一般而言，机械原理课程设计自动制钉机的具体实现，需要具备以下几个功能模块：供料、切钉杆、卡钉头、制钉、出料等。
自动制钉机机械原理课程设计.doc
机械原理课程设计题目名称自动制钉机专业班级 15机制（专升本）学生姓名刘备学号指导教师诸葛亮机械与电子工程系二○一六年六月十六日目录一、机械原理课程设计任务书 (3)二、设计内容 (4)1.根据工艺动作要求拟定运动示意图 (4)2．各机构的选型设计 (5)2.1选型设计 (5)2.2自动制钉机的功能分解 (6)2.3系统运动转换功能图 (9)3.方案的比较 (9)4.执行机构设计过程 (12)4.1.连杆机构 (13)4.2夹紧凸轮 (13)4.3冷挤（切断）凸轮 (13)4.4齿轮的选择 (14)4.5槽轮半径的选择 (14)4.6电动机的选择 (14)5.运动方案选择 (15)6.运动循环图 (16)总结 (17)参考文献 (18)一、机械原理课程设计任务书专业 15机制（升本）学号 XXXXXXXXXX 姓名刘备设计题目：自动制钉机的设计一、设计题目制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。
1）校直钢丝。
并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。
2）冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝。
3）冷挤钉尖。
4）剪断钢丝。
二、原始数据及设计要求：1）铁钉直径Φ1.6—Φ3.4mm。
2）铁钉长度25—80mm。
3）生产率360枚/min。
4）最大冷镦力3000N，最大剪断力2500N。
5）冷镦滑块质量8kg，其他构件质量和转动惯量不计。
6）要求结构紧凑，传动性能优良，噪声尽量减小三、设计任务1）按工艺动作要求拟定运动循环图。
2）进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。
3）机械运动方案的评价和选择。
4）按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。
5）设计飞轮和确定电动机型号。
6）画出机械运动方案简图。
7）按蚌埠学院相关格式要求编写设计说明书二、设计内容1.根据工艺动作要求拟定运动示意图送丝校直机构（1）：首先送丝与校直动作要协调，又要使送丝有间隙性，因此我们选用了槽轮机构带动滚轮完成间歇送丝运动，并通过摩擦轮初步校直。
自动制钉机的原理方案设计53
1 引言1．1 制钉机制钉机是用来制造铁钉的生产设备。
制钉机又名废旧钢筋制钉机，它本着一切从废物利用节能高效，变废为宝的角度出发，一切从用户能够快速致富的角度出发，以经济实用性为主，达到了技术含量高，操作使用方便，它动力小，节约能源，性能稳定可靠。
质量达到标准，该设备具有体积小，灵活移动方便，低噪声、低耗电、易安装等特点。
故此该项目已成为各企业、个体、家庭、下岗职工、农民朋友快速致富投资的理想项目。
1.1.1 国外制钉机的发展现状1970年到1979年，国际制钉机业飞速发展．尤其是美国、德国、日本、韩国和我国台湾省等国家和地区，利用雄厚的资金和技术不断推陈出新。
近年来工业发达国家在集团优势差。
我国,技术含量越高的制钉机产品质量越差,而质量差的产品,很难参与国际制钉机发展上速度不快，甚至有所下降。
而发展中国家的制钉机产量则大幅度上伸升。
1.1.2 我国制钉机的发展现状国内制钉机产品的生产工艺落后，产品质量挡次较低。
中国的全自动制钉机制造业经过多年的发展,从无到有,从弱小到强大。
但总的来说,规模小的企业偏多,营业收入低,竞争,更谈不上形成品牌。
据了解，美国，西欧和日本一年共消耗制钉机近20万。
而作为手工产品著称的我国大陆，出口欧、美、日本市场的制钉机只占其消耗量的l%～1．5 %，显然是很不相称的。
制钉机业较发达的韩国和台湾在几年前已达到年出口10万台以上。
与我国处在同等水平的巴基斯坦和泰国制钉机出口也超过我国。
1．2 ADAMS软件ADAMS，即机械系统动力学自动分析，该软件是美国MDI公司开发的虚拟样机分析软件。
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。
ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
自动制钉机机械原理课程设计
自动制钉机机械原理课程设计
自动制钉机机械原理课程设计包括以下几个方面：
1. 自动制钉机的结构原理：介绍自动制钉机的构造，包括主要部件的组成、各部件的功能、各部件之间的联系等。
2. 机械运动分析：分析自动制钉机的各部件的运动轨迹、速度、加速度等参数，了解整个机器的运动状态。
3. 自动控制原理：介绍自动制钉机的控制系统，包括传感器、执行器、控制器等组成部分，详细分析控制系统的工作原理。
4. 设计和制造自动制钉机：根据机械原理及控制原理设计自动制钉机的具体方案，并以此方案为基础进行零部件的选型、装配和调试，最终制造出完整的自动制钉机。
5. 自动制钉机的应用：介绍自动制钉机的应用范围和使用方法，提高学生的实际操作能力，让学生能够将所学到的知识应用到实践中。
通过这些课程设计，学生可以深入了解自动制钉机的机械原理及其控制原理，并通过实践操作掌握自动制钉机的设计和制造技能，为其将来的工作奠定坚实的基
础。
课程设计自动制钉机
课程设计自动制钉机一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握自动制钉机的基本原理、结构和应用，培养学生对机械制造领域的兴趣和认识。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解自动制钉机的组成部分及其作用。
（2）掌握自动制钉机的工作原理。
（3）了解自动制钉机在不同行业中的应用。
2.技能目标：（1）能够分析自动制钉机的故障并提出解决方案。
（2）能够操作自动制钉机进行简单制钉任务。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对机械制造技术的热爱和好奇心。
（2）培养学生尊重科学、实事求是的态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.自动制钉机的概述：介绍自动制钉机的定义、发展历程和分类。
2.自动制钉机的结构与工作原理：详细讲解自动制钉机的各个组成部分及其作用，阐述其工作原理。
3.自动制钉机的操作与维护：教授如何正确操作自动制钉机，以及如何进行日常维护和故障排除。
4.自动制钉机的应用：介绍自动制钉机在各个行业中的应用实例。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：用于讲解自动制钉机的原理、结构和应用。
2.演示法：通过现场演示自动制钉机的操作，使学生更直观地了解其工作原理。
3.实验法：让学生亲自动手操作自动制钉机，进行实际操作练习。
4.讨论法：学生针对自动制钉机的相关问题进行讨论，促进学生思考。
四、教学资源为了支持教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的自动制钉机教材作为主要教学资料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的自动制钉机设备，确保每个学生都能进行实际操作练习。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其对知识的掌握和运用能力。
2.作业：布置相关的作业，评估学生对知识点的理解和应用能力。
全自动制钉机的设计书 精品
题目自动制钉机设计方案与分析全自动制钉机的设计书(课程设计)一、机构运动的说明制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。
1、送丝校直同时完成，并按要求用间歇的机构实现送丝和夹紧在时间上的配合。
2、夹紧机构要实现送丝时放松，其余时间夹紧。
3、冷镦钉帽、冷挤钉尖，两项运动同时完成。
4、挤压完成后剪断钢丝。
5、夹紧机构松开，成品钢钉落下，进入下一个工艺循环二、原始数据及设计要求原始数据：1、铁钉直径Φ1.6～Φ3.4 mm。
2、铁钉长度25～80 mm。
3、生产率360枚/min。
4、最大冷墩力3000N，最大剪断力2500N。
5、冷墩滑块质量8kg，其它构件质量和转动惯量不计。
6、要求结构紧凑、传动性能优良、噪声尽量减小。
设计要求及尺寸计算1、假设钢钉的直径为2mm，钢钉的长度为60mm。
2、生产率为360枚/min，即生产周期T为1/6秒。
要求原动件所固连轴的转速为12 rad/s。
3、剩余部分尺寸计算在下面各部件设计中都有提到。
三、各机构的设计步骤及运动简图1、校直钢丝和间歇输送校直钢丝时，只需要多个成对称位置排列的摩擦轮即可实现（如右图）。
对于间歇送丝机构，有两种方案：方案一：可采用基圆半径相同的两齿轮，一齿轮为不完全齿轮，不完全齿轮的有齿部分占1/3，啮合时，带动与其同轴滚子转动送丝，不啮合时，停止送丝，达到间歇性送丝的目的。
方案二：摩擦轮机构（如图）：结构简单，为了可靠的输送需要加轴向的压紧力。
摩擦轮转动时，两轮挤压钢丝摩擦钢丝产生摩擦力带动钢丝前进，两摩擦轮不接触时则停止传送，机构简单实用。
由于我们处理的钉子长度为60mm ，0-60°为送料阶段，3r=60，r=57.32，由于摩擦轮间要夹着钢丝，去除长丝的厚度，取半径为57mm ，与摩擦轮固连齿轮齿数z=30。
校直钢丝结构图送丝夹紧装置图2、夹紧装置使用凸轮来实现机构的往复运动夹紧装置图3、冷镦装置可以采用移动或摆动式冲压机构，一般可用平面六杆机构或四杆机构，其移动、摆动的行程可在25mm左右为宜。
机械原理课程设计自动制钉机11910
5.切断机构
❖ 切断机构采用曲柄滑块机 构，曲柄周转，使滑块向 下移动，产生较大冲力， 剪断钢丝。由于剪断和冷 挤位于钢丝的同一部位， 为避免两机构在运动时产 生碰撞，故分别将它们安 装在空间中相垂直的两个 平面上。
切断机构运动分析
参考书籍
1. 孙桓，陈作模 主编 机械原理（第六版） 北京：高等教育出版社， 2001
❖ 2）冷镦钉帽：我们所看到的钉子都有钉帽，由夹 紧机构夹持钢丝时，露出一段钢丝进行冷镦钉帽， 可采用移动或者摆动式的冲压机构。
❖ 3）冷挤钉尖：通过模具挤压出钉尖形状。
❖ 4）切断钢丝：挤压完成后，剪断机构剪断钢丝， 可采用急回运动机构。
❖ 5）夹紧机构松开，铁钉落下。
❖ 6）送丝机构重新送丝，工序重复，实现自动制钉 的目的。
方案三 运动简图
方案三
❖ 在这个方案中，我们仍旧采纳了槽轮机构作为送丝 机构的主动件，但在槽轮机构并为直接接到摩擦轮， 而是接到齿轮，可以通过齿轮的一套替换可以实现 不同的传动比，从而使摩擦轮的转速可调，使送丝 长度可以变化。
❖ 镦钉帽机构用增力机构，因为镦钉帽需要较大的力， 采用这个机构能够增大压力角。
❖ 机构相对较多，相互动作也比较复杂，协调就变得 尤为重要，所以我们考虑用齿轮及皮带连接各主动 件，使其有联动的效果。
方案一 运动简图
方案一
❖ 在这个方案中，我们采用槽轮机构，产生 间歇运动，带动摩擦轮传送钢丝。然后通 过夹紧机构夹紧，挤钉尖机构，切断机构， 和挤钉帽机构在同一平面内协调工作。
❖ 夹紧机构和挤钉尖机构我们确定用内槽凸 轮，避免用弹簧或依靠重力使推杆回复， 而且比较平稳，等加速运动是柔性冲击， 冲击相对较小。
自动制钉机基本概况
❖ 钢钉是用途极为广泛的建筑五金制品尤其
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5.切断机构
❖ 切断机构采用曲柄滑块机 构，曲柄周转，使滑块向 下移动，产生较大冲力， 剪断钢丝。由于剪断和冷 挤位于钢丝的同一部位， 为避免两机构在运动时产 生碰撞，故分别将它们安 装在空间中相垂直的两个 平面上。
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切断机构运动分析
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v 切断机构采用曲柄滑块机构，能产生急回特性，但 和方案一中不同，我们将切断机构放在了垂直平面， 虽然这样协调较为复杂，但考虑到准确性将大大提 高。
v 镦钉尖机构和夹紧机构仍采用内槽凸轮。
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进行比较 确定方案
v 方案一最为简单紧凑，但镦钉帽的曲柄滑块机构所 产生的力可能不够大，无法完成镦钉帽的功能。
❖ 1）送丝校直：将钢丝传送的同时利用摩擦轮将弯 曲的钢丝校直，并且送丝与校直动作要协调，但考 虑到为配合接下来的操作过程，不能使钢丝不停的 传送，所以要考虑用间歇机构，使送丝有间隙性地 传递。同时附加夹紧机构，能够在送丝时放松，其 余操作时间夹紧。
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v 2）冷镦钉帽：我们所看到的钉子都有钉帽，由夹 紧机构夹持钢丝时，露出一段钢丝进行冷镦钉帽， 可采用移动或者摆动式的冲压机构。
2020/11/18
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v 方案二中将切断机构分离出来，和镦钉尖不同完成， 这样可以提高切断时的稳定性和准确性。采用加力 机构又能够使方案一中镦力不够的情况得以解决。
v 方案三中吸取了前两个方案的优点，同时避免了相 应的缺陷。并且增加的齿轮能够通过调配齿轮，调 整传动比，进而调整钉子的长度，能更好的符合设 计要求。
v 因此方案三成为我们的最终方案。
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关于自动制钉机的设计方案
关于自动制钉机的设计方案关于自动制钉机的设计方案【摘要】自动制钉机可以实现废旧钢丝的“变废为宝〞，本文从设计参数和要求入手，通过对自动制钉机的设计思路和方案进行分析，从而有效地实现制钉机的自动进料过程，提高系统运行的效率。
【关键词】自动制钉机，设计，送料目前，我国大局部的机械设备都本着节能高效的设计原那么，自动制钉机也不例外，它主要由送料装置、合模装置、冲压装置组成，其中送料装置负责送料工作，合模装置完成相应的合膜模工序，冲压装置可以镦粗钢丝。
在传统工作模式下，送料机构需要在停机状态下才能够引入铁丝，且在制钉完成后需要采用人工法将铁丝取出，这样是难以提升系统运行效率的。
为了提升系统运行效率，系统送料装置必须要完成自动进料，为此，就需要改善传统送料机构，这是实现制钉机自动化的重要因素。
一、设计参数与设计要求分析需要设计的圆钉结构简单，支出的钉身直径可以为3.0、3.5与4.0mm，钉身长度为55、80与100mm，钉头直径为8.5、10mm，钉头厚度为2mm，同时要满足能耗低、使用方面、结构简单、低噪音的要求。
根据现阶段制钉机的实际情况，找出市场对于产品的需求，并提出相应的设计要求，具体如下：第一，能够对多种型号的铁钉进行加工，使用范围广泛；第二，进丝均匀，保障制造外形可以大致相同；第三，可以使用铁丝制造出普通的铁钉，对于未到达标准长度的铁丝，要自动脱出；第四，整个系统可以在工作状态中引入新的原料。
二、自动制钉机整体设计自动制钉机设计思路第一，送丝校直。
在送入铁丝时需要使用摩擦轮将弯曲铁丝进行校直处理，在校直时，要与送丝动作保持一致性，为了更好的配合后续的动作，铁丝的传送需要有停顿性，因此，需要在系统中增加间歇机构，让铁丝可以实现间歇性的传递。
在传送时，需要设计好相关的加紧机构，这样既可以放松送料装置，也可以提升生产质量。
第二，冷镦钉帽。
钉帽是钉子的重要组成局部，在系统夹持铁丝时，需要留出一定的铁丝来制造钉帽，也可以使用摆动式或者移动式冲压结构。
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目录1 引言 (1)1.1 制钉机 (1)1.1.1 国外制钉机的发展现状 (1)1.1.2 我国制钉机的发展现状 (1)1.2 ADAMS 软件 (1)1.3 自动制钉机工作原理及工艺过程 (2)1.4 制钉机的设计方案提示 (2)1.5 利用ADAMS软件仿真的基本步骤 (2)1.6 制钉机的工作要求 (3)1.7 自动制钉机基本概况 (3)1.8 自动制钉机的原始数据 (3)2 设计思路，方案选定 (4)2.1 设计方案图及其特点 (4)2.1.1 方案一，运动简图 (4)2.1.2 方案二，运动简图 (5)2.1.3 方案三，运动简图 (6)2.2 方案比较，确定方案 (6)2.3 机械运动循环图 (7)3 制钉机机构的设计 (8)3.1 送料机构的设计 (8)3.1.1 选择合适的送料机构 (8)3.1.2 机构实现 (9)3.2 夹紧机构的设计 (10)3.2.1 夹紧机构必须考虑的因素 (11)3.2.2 夹紧机构在整个工作循环中的作用 (11)3.2.3 凸轮的工序 (11)3.2.4 相关数据的计算 (11)3.2.5 凸轮等急速运动时的位移图 (11)3.2.6 凸轮机构运动简图 (12)3.3 冷镦机构的设计 (12)3.3.1 工作方案及选定 (12)3.3.2 钢钉材料的选定及相关尺寸 (13)3.3.3 相关数据及计算 (13)3.3.4 冷镦机构运动简图 (13)3.4 切断机构的设计 (14)3.4.1 刀具位置确定 (14)3.4.2 相关数据及计算 (14)3.4.3 切断机构运动简图 (15)3.5 冷挤机构的设计 (15)3.5.1 冷挤过程中的阶段性及压力变化 (15)3.5.2 相关系数及计算 (16)3.5.3 冷挤机构运动简图 (16)3.6 制钉机机构设计小结 (17)4 轴强度的校核 (18)4.1 低速轴的强度校核 (18)4.1.1 按弯扭合成应力校核轴的强度 (20)4.1.2 疲劳强度的校核 (20)4.2 中间轴强度的校核 (23)4.2.1 按弯扭合成应力校核轴的强度 (24)4.2.2 疲劳强度的校核 (24)5 轴承寿命的计算 (28)5.1 低速轴轴承寿命的计算 (28)5.2 中间轴轴承寿命的计算 (28)6 机构在ADAMS软件中的运动仿真 (29)6.1 冷镦机构 (29)6.2 切断机构 (30)6.3 冷挤机构 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 引言1．1 制钉机制钉机是用来制造铁钉的生产设备。
制钉机又名废旧钢筋制钉机，它本着一切从废物利用节能高效，变废为宝的角度出发，一切从用户能够快速致富的角度出发，以经济实用性为主，达到了技术含量高，操作使用方便，它动力小，节约能源，性能稳定可靠。
质量达到标准，该设备具有体积小，灵活移动方便，低噪声、低耗电、易安装等特点。
故此该项目已成为各企业、个体、家庭、下岗职工、农民朋友快速致富投资的理想项目。
1.1.1 国外制钉机的发展现状1970年到1979年，国际制钉机业飞速发展．尤其是美国、德国、日本、韩国和我国台湾省等国家和地区，利用雄厚的资金和技术不断推陈出新。
近年来工业发达国家在集团优势差。
我国,技术含量越高的制钉机产品质量越差,而质量差的产品,很难参与国际制钉机发展上速度不快，甚至有所下降。
而发展中国家的制钉机产量则大幅度上伸升。
1.1.2 我国制钉机的发展现状国内制钉机产品的生产工艺落后，产品质量挡次较低。
中国的全自动制钉机制造业经过多年的发展,从无到有,从弱小到强大。
但总的来说,规模小的企业偏多,营业收入低,竞争,更谈不上形成品牌。
据了解，美国，西欧和日本一年共消耗制钉机近20万。
而作为手工产品著称的我国大陆，出口欧、美、日本市场的制钉机只占其消耗量的l%～1．5 %，显然是很不相称的。
制钉机业较发达的韩国和台湾在几年前已达到年出口10万台以上。
与我国处在同等水平的巴基斯坦和泰国制钉机出口也超过我国。
1．2 ADAMS软件ADAMS，即机械系统动力学自动分析，该软件是美国MDI公司开发的虚拟样机分析软件。
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。
ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。
另一方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。
1．3 自动制钉机工作原理及工艺过程制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。
1）校直钢丝。
并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。
2）冷墩钉帽，在此前需夹紧钢丝。
3）冷挤钉尖。
4）剪断钢丝。
1．4 制钉机的设计方案提示1）送丝校直机构，要求是送丝与校直动作合一来考虑机构型式。
同时应附加夹紧机构，在送丝时放松，其余时间夹紧。
送丝校直机构可采用间歇运动机构带动摆动爪，摆动爪压紧钢丝并送丝校直。
夹紧机构利用联动关系开合。
2）冷墩钉帽机构，可以采用移动或摆动式冲压机构，一般可用平面六杆机构或四杆机构，其移动、摆动的行程可在25mm左右为宜。
为了减小电动机容量和机械速度波动可加飞轮。
3）冷挤和剪断机构在性能要求上与冷墩机构相同，因而采用机构也十分类似。
4）由于机构较多，相互动作协调十分重要，尽量考虑将各执行机构的原动件固连在一个主轴上。
1．5 利用ADAMS软件仿真的基本步骤1）模型的建立2）模型的验证3）预载分析4）动力学仿真1．6 制钉机的工作要求自动制钉机在无人协助下，将完成一系列制钉动作，其工作要平稳可靠，工作时噪音要尽量小，适应性广、效率高，自动化程度高。
工作时，首先是将从轧钢厂运来的钢丝校直，以便下一个工序的制钉，这部分工作由校直机构完成。
然后就是进入输送机构，由于实际制钉时，制成的钉子不可能都一样长，所以输送机构就要具备可调输送行程的能力。
1.7 自动制钉机基本概况钢钉是用途极为广泛的建筑五金制品尤其在当今的建筑行业中需要大量的钢钉作为劳动的工具，所以要高效、合理、廉价地生产出钢钉需要一套整体结构紧凑，科学合理，性能稳定，操作简单简便利的自动制钉机。
自动制钉机主要采用废旧钢筋来作为原料，通过拉直，镦尖等工序来生产，我们日常生活中的所用圆钉子，具有原材料易取、广泛，投资较少等优点。
1.8 自动制钉机的原始数据1.钢钉的直径1.6mm—3.4mm。
2.钢钉的长度25mm—80mm。
3.生产率360枚每分钟。
4.最大冷镦力3000N，最大剪断力2500N。
5.冷镦块质量8kg,其他构件质量和转动惯量不计。
2 设计思路，方案选定因为钉子的原材料是一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝或钢条，为了使我们设计的机构能够满足产品的设计要求，我们的设计思路是：1.送丝校直：将钢丝传送的同时利用摩擦轮将弯曲的钢丝校直，并且送丝与校直动作要协调，但考虑到为配合接下来的操作过程，不能使钢丝不停的传送，所以要考虑用间歇机构，使送丝有间隙性地传递。
2.冷镦钉帽：我们所看到的钉子都有钉帽，由夹紧机构夹持钢丝时，露出一段钢丝进行冷镦钉帽，可采用移动或者摆动式的冲压机构。
3.冷挤钉尖：通过模具挤压出钉尖形状。
4.切断钢丝：挤压完成后，剪断机构剪断钢丝，可采用急回运动机构。
5.夹紧机构松开，铁钉落下。
6.送丝机构重新送丝，工序重复，实现自动制钉的目的。
机构相对较多，相互动作也比较复杂，协调就变得尤为重要，所以我们考虑用齿轮及皮带连接各主动件，使其有联动的效果。
2.1 设计方案图及其特点2.1.1 方案一，运动简图图2-1 运动简图在这个方案中，我们采用槽轮机构，产生间歇运动，带动摩擦轮传送钢丝。
然后通过夹紧机构夹紧，挤钉尖机构，切断机构，和挤钉帽机构在同一平面内协调工作。
夹紧机构和挤钉机构我们确定用内槽凸轮，避免用弹簧或依靠重力使推杆回复，而且比较平稳，等加速运动时柔性冲击，冲击相对较小。
挤钉帽机构我们采用有偏心距的曲柄滑块机构，能够产生急回运动特性，从而提高生产效率。
2.1.2 方案二，运动简图图2-2 运动简图这个方案中我们考虑将挤钉尖和切断的动作同时进行，可以提高效率，同时又能避免复杂的协调工作。
其次，我们将方案一中的曲柄滑块机构替换为增力机构，因为我们考虑到可能对于需要较大力的挤钉帽机构，普通的曲柄滑块机构无法产生足够大的力。
夹紧机构和挤钉机构我们确定用内槽凸轮，避免用弹簧或依靠重力使推杆回复，而且比较平稳，等加速运动时柔性冲击，冲击相对较小。
镦钉帽机构用增力机构，因为镦钉帽需要较大的力，采用这个机构能够增大压力角。
2.1.3 方案三，运动简图图2-3 运动简图在这个方案中，我们仍旧采纳了槽轮机构作为送丝机构的主动件，但在槽轮机构并为直接接到摩擦轮，而是接到齿轮，可以通过齿轮的一套替换可以实现不同的传动比，从而使摩擦轮的转速可调，使送丝长度可以变化。
镦钉帽机构用增力机构，因为镦钉帽需要较大的力，采用这个机构能够增大压力角。
切断机构采用曲柄滑块机构，能产生急回特性，但和方案一中不同，我们将切断机构放在了垂直平面，虽然这样协调较为复杂，但考虑到准确性将大大提高。
2.2 方案比较，确定方案方案一最为简单紧凑，如果遇到需要很大的冷镦力的情况下，就无法完成镦钉帽的功能。
方案二中将切断机构分离出来，和镦钉尖不同完成，这样可以提高切断时的稳定性和准确性。
采用加力机构又能够使方案一中镦力不够的情况得以解决。
方案三中吸取了前两个方案的优点，同时避免了相应的缺陷。
并且增加的齿轮能够通过调配齿轮，调整传动比，进而调整钉子的长度，能更好的符合设计要求。
由于钉子的长度已经选定，需要的冷镦力，用简单的曲柄滑块机构就能完成，则方案一的简单紧凑加好满足我们的设计需要。
选方案一。
2.3 机械运动循环图图2-4 机械运动循环图3 制钉机机构的设计3.1 送料机构的设计3.1.2 机构实现1）选择参数槽轮机构里主动盘和槽轮的中心距离L=100mm，圆销直径d=12mm，槽数Z=4。
槽数为4，那么槽轮机构的运动系数k=0.25。
根据设计要求，主动轮转一周的时间为1/6秒，那么槽轮的运动时间为1/24秒，在这个时间内完成送料。
由于槽轮每次转过的角度都是90度，那么根据L=ψ/dπ（L为毛坯料的长度，d为履带轮的直径）根据需要加工的毛坯料长度，调节履带轮的直径，就可以实现送不同长度毛坯料的要求。