自动制钉机说明书
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七、典型机构运动分析
1、凸轮机构的往复运动 凸轮用于驱动夹紧机构,在0~60°夹
紧机构不运作,保证送丝顺利进行; 60°~120°推动摆抓等速移动夹紧钢丝; 120°~240°凸轮远休,摆抓始终夹紧钢丝, 进行冷镦、挤压和剪断工序;240°~340° 凸轮等速松开工件;340°~360°内凸轮近 休,使送丝机构安全送丝,避免发生碰撞。
四、机构总图
五、机构运动总体实物图
六、机构运动说明
1)送丝校直工作同时完成,且用间歇机构实现送丝 与夹紧在时间上的配合。
2)附加夹紧机构,送丝时放松,其余时间夹紧。 3)夹紧机构夹持钢丝,露出一段钢丝进行冷镦钉 帽。
4)冷镦钉帽的同时,对钢丝进行挤压,通过特殊 模具挤压出钉尖形状。
5)挤压完成后,剪断机构剪断钢丝。 6)夹紧机构松开,铁钉落在传送带上被运走。 7)送丝机构重新送丝,重复以上各工序,实现自 动制钉的目的。
0
60
120
180
240 300 340 360
°
°
°
°
°
°
°
°
送 丝 校 直
夹 紧
冷 镦 挤 压
剪 断
九、机构设计方案的确定
1、送丝机构的确定 ※ 方案(一):参考辗压机送料机构,利
用弹簧的伸缩来夹持钢丝再向前输送。 ※ 方案(二):利用凸轮机构的传动特性,
设计成直动滚子推杆盘形凸轮,然后在推 杆上附加钩子来实现钢丝的输送。
二、设计过程中需要解决的困难
(1)间歇运动的实现 (2)机构的选择 (3)机构的配合运作 (4)时间的安排
三、原始数据
•铁钉直径Φ1.6—Φ3.4mm。 •铁钉长度25—80mm。 •生产率360枚/min。 •最大冷镦力3000N,最大剪断力2500N。 •冷镦滑块质量8kg,其他构件质量和转动 惯量不计。
自动制钉机说明书
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自动制钉机方案设计
一、设计要求及工作条件: 1、将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢 通过下列工艺动作来完成。 (1)校直钢丝。并按要求间歇地输送 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。
参考书籍
※《机械原理》(第六版) ※《机械运动方案设计手册》(上海交通
大学出版社 主编 邹慧君 )
※《机构参考手册》(机械工业出版社) ※《机械传动装置设计手册》(机械工业
出版社)
3、冷镦机构
冷镦机构原型是曲柄滑 块机构,并添加了一根 固定杆件,实现增力目 的,且此机构有急回特 性,提高了生产效率 。
4、冷挤机构
偏心轮绕其定轴转动, 带动推杆使其到达最 高点时挤压钢丝,在 杆尖安装特殊形状的 模具挤压出钉尖的形 状。冷挤和冷镦可以 通过调节初始位置使 其同步进行,提高生 产效率。
送丝机构
●说明:两齿轮的基圆直 径相等,不完全齿轮的 有齿部分占整个圆周的 1/3。当两齿轮的轮齿啮 合时,带动与其同轴的 滚子转动向前送。
2、剪断机构的确定
方案(一):剪刀凸轮机构。凸轮 为偏心轮,当偏心轮绕定轴转动时, 推动剪刀的上刃口与下刃口接触完 成剪切,下刃口固定在机座上, 并 利用两端分别固定在上刃口与机座 上的弹簧来实现机构力封闭。
※方案(三):利用间歇机构的特性送丝, 用一个完全齿轮和一个不完全齿轮配合, 当不完全齿轮的轮齿与完全齿轮的轮齿啮 合时,驱动与其同轴的另一副齿轮转动送 丝,反之当不啮合时,就不传动,送丝停 止,便可以达到间歇送丝的目的。
最终方案的确定
比较三种方案后,我们认为方案三最 有可行性。因为方案二通过凸轮来传动 送丝,比较难以控制,而且没有达到校 直的目的;方案一用弹簧来夹持可以实 现间歇送丝,但没有校直的功能,而且用 ADAMS难以造型。方案三比较简单, 并能满足所有要求。
方案(二): 上剪式曲柄剪切。其原型为曲柄滑块机构, 下刃口固定在机座上,主动件的圆周运动 带动上刀刃上下移动与下刃口接触完成剪 切。
⁂ 最终方案的确定
方案一要用到弹簧和凸轮,比较麻烦,方 案二只用四杆机构就实现了剪断,较为简 洁,故采用方案二。
剪断机构
槽轮间歇运动带动曲柄 滑块机构,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。
5、压紧机构
压紧机构是本次设计 中的关键所在,因为能 否压紧钢丝就决定着下 面工序能否正常进行。 利用凸轮远休的一段时 间来压紧钢丝,进行冷 镦、冷挤和剪断。在回 程时,松开钢丝,使送
丝机构向前送丝。凸轮由齿轮传动系统驱 动,此齿轮传动系统由三个齿轮组成,中 间较大的齿轮是过渡齿轮,如果只用一副 齿轮,则由于距离过大,齿轮必须用较大 尺寸,不经济且占地面积很大,故用过渡 齿轮,因其既不会改变传动比,又能使空 间布局紧凑。
s(mm) 20
60° 120°
∂ 240° 340°360°
2、外槽轮机构的间歇传动
主动拨盘w1匀速连续传动,当柱销进入 槽轮槽中时,拨盘通过柱销驱使槽轮转 动。当拨盘和槽轮各自转动一定角度后, 拨盘上的柱销脱开槽轮,拨盘继续转动 而槽轮停止不动,故槽轮作单向步进转 动(两者的转向相反)。
八、工作循环图