螺钉头冷镦机设计

机械原理课程设计说明书

设计题目：螺钉头冷镦机

专业：

姓名、学号：

指导教师：

2013年6月14日至2013年6月25日

目录

一、设计题目

1.1 设计题目 (1)

1.2 工作原理及工艺动作过程 (1)

1.3 原始数据及设计要求 (1)

1.4 方案设计提示 (1)

1.5 设计任务 (2)

二、原动机的选择 (2)

三、机械系统运动方案的拟定与比较

3.1 方案一 (3)

3.2 方案二 (3)

3.3 方案三 (3)

3.4 方案的比较与选定 (4)

四、机构设计与计算

4.1 基础机构的设计 (5)

4.1.1 槽轮机构 (5)

4.1.2 曲柄滑块机构 (5)

4.1.3 凸轮机构 (6)

4.1.4 曲柄摇杆机构 (7)

4.2 运动循环图 (7)

4.3 机构尺度综合 (8)

4.4 运动方案布置图（见附录）

4.5 机构动态静力分析 (12)

4.5.1曲柄滑块机构 (12)

4.5.2 凸轮机构 (13)

4.5.3 曲柄摇杆机构 (14)

五、参考资料 (14)

六、设计心得 (14)

一、设计题目

1.1设计题目螺钉头冷镦机

1.2工作原理及工艺动作过程

工作原理：

在室温下把棒材或线材的顶部加粗的锻造成形方法。冷镦主要用于制造螺栓、螺母、铁钉、铆钉和钢球等零件。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90％。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便于实现连续、多工位、自动化生产。在冷镦机上能顺序完成切料、镦头、聚积、成形、倒角、搓丝、缩径和切边等工序。生产效率高，可达300 件/分以上，最大冷镦工件的直径为48毫米。

冷镦螺钉头主要完成以下动作：

1）把成卷的线材通过校直，并自动间歇送料；

2）截料并运料；

3）预镦和终镦；

4）顶料。

1.3 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=2～4mm，长度L=6～32mm。

3）毛坯料最大长度48mm，最小长度12mm。

4）冷镦行程56mm。

1.4 设计方案提示

1）自动间歇送料采用槽轮机构、凸轮式间隙运动机构等。

2）将坯料转动切割可采用凸轮机构推动进刀。

3）将坯料用冲压机构在冲模内进行预镦和终镦，冲压机构可采用

平面四杆机构或六杆机构。

4）顶料，采用平面连杆机构等。

1.5 设计任务

1)机械系统方案的拟定

1.简图表达（各构件名称）

2.动作原理

2）方案论证和评定

1.根据设计参数要求进行功能分解；

2.各执行机构的方案说明、绘制机构运动传动示意图（可动画）；

3）根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图；

4）机械传动系统和执行机构进行尺度设计

1.传动系统设计（各级传动比确定等）

2.基本机构的设计、尺度综合。

5）运动分析(位移、速度、加速度)

图纸：（1）机械运动方案简图；（2）基本机构设计图

二、原动机的选择

机械系统通常由原动机、传动装置、工作机和控制操纵部件及其他辅助零部件组成。工作机是机械系统中的执行部分，原动机是机械系统中的驱动部分，传动装置则是把原动机和工作机有机联系起来，实现能量传递和运动形式转换不可缺少的部分。

由于YZ、YZR系列起重及冶金用三相异步电动机具有较高的机械强度及过载能力，能承受经常的机械冲击及振动，转动惯量小，过载能力大，适用于经常快速起动及逆转、电气及机械制动的场合，还适用于有过负荷、有显著振动和冲击的设备，所以我们选择YZ、YZR 系列起重及冶金用三相异步电动机做为原动机。

三、机械系统运动方案的拟定与比较

3.1 方案一

在该方案中，如图(见附表)所示送料机构由皮带轮，曲柄摇杆机构，棘轮机构组成，截料机构由曲柄摇杆机构组成，回转工作台由槽轮机构组成，顶料机构由平底凸轮机枪组成。

主轴上的皮带轮带动皮带轮4与皮带轮4同轴的齿轮5，固定在与齿轮5相啮合的齿轮上的曲柄回转带支棘轮8上的摇杆来回摆动，使棘轮8产生间歇的定向转动，棘轮的转动又伟给送料滚筒，使滚筒间歇送料。送料机构送完料后，主轴上的曲柄回转推支摇杆摆动，摇杆的摆动使截料机构的刀口闭合，产针送完的料截下来。主轴上的圆柱凸轮3推动槽轮间歇转动，槽轮带动与其连轴的回转工件11台间歇转动，从面将坯料间歇地送到初镦模6和终镦模7的下面。与齿轮4同轴的转盘上固定有曲柄，曲柄的回转运动通过五杆机构转变为初镦模6和终镦模7的上下往复运动，对回转工作台11送来的坯料分别进行初镦和终镦。

3.2 方案二

在该方案中，如图所示，采用不完全齿轮实现其间歇运动，由电动机带动其不完全齿轮转动，截料机构采用曲柄滑块机构推动刀具运动，截送料机构采用特制圆盘如图所示。

一个圆盘进行送料和冷镦在圆盘的径向上均布着小孔，截好的材料送进来正好嵌在孔里面，当圆盘转过一定角度的时候工件又继续送进去，这也能实现间歇送料。在径向孔的内部，有三个爪子，就象车床上夹紧材料的那个部分，通过圆盘自身的转动，带动齿轮转动从而使这三个爪子具有收紧和放松的功能。在爪子收紧时，正好进行冷镦，放松时，卸下工件。

3.3 方案三

电动机带动齿轮旋转，通过齿轮之间的传动实现槽轮转动，达到