螺钉头冷镦机课程设计设计说明书精编WORD版

螺钉头冷镦机课程设计设计说明书精编

W O R D版

IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

北京信息科技大学

设计综合课程设计报告

题目： ___螺钉头冷镦机________

系别：___机电工程学院________

专业：_机械设计制造及其自动化__

班级：_____机械1005__________

学号：_____________

姓名：______纵华星___________

导师：_______张志强__________

成绩：________________________

2014年 1 月 3 日

目录

一、设计题目 (3)

二、设计任务 (3)

三、设计内容 (4)

1原动机的选择 (4)

2送料机构 (4)

运动机构方案的提出 (4)

机构方案的比较 (5)

机构设计 (5)

3截料机构 (6)

机构方案的提出 (6)

机构设计 (7)

4滚筒机构 (8)

5冷镦机构 (10)

6传动机构 (12)

四、机构原理图 (14)

1机构原理图 (14)

2机构循环图 (14)

五、运动方案的模拟仿真 (15)

六、设计小结 (16)

七、参考文献 (17)

螺钉头冷镦机

一、设计题目

螺钉头部成型通常采用冷镦塑性加工。冷镦是在室温下对螺钉毛坯高速打击，在挤压模腔中缩颈、压型的加工方法。冷镦使用的原始毛坯为长5～6m的棒料，主要工艺动作为：

（1）棒料间歇送进。

（2）截下短尺寸毛坯并运送到冷镦工位。

（3）进行预镦（缩颈镦粗）和终镦（头部压型）。

（4）成品从模腔顶出。

原始数据如下：

（1）冷镦螺钉头的速度为120只/min。

（2）螺钉杆的直径D=2～4mm，长度L=6～32mm。毛坯料12～48mm。

（3）冷镦冲头行程56mm。

二、设计任务

1）按工艺动作要求拟定运动循环图。

（2）机构的选型。

（3）用解析法或图解法对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计，或在尺寸给定的条件下进行运动与动力分析。

（4）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。

（5）绘制机械运动方案简图。(A1)

（6）绘制传动系统结构图(A1)，执行机构零件图（A2或A3）。（7）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）

设计说明书包括的主要内容：

1）目录

2）设计题目

3）工作原理

4）原始数据

5）执行部分机构方案设计

a)分析执行机构的方案

b)拟定执行机构方案

c)执行机构运动循环图

6）初定电机转速及传动装置方案

7）执行机构尺寸设计及运动分析

8）传动装置总体设计

a)选择电动机

b)计算总传动比，并分配传动比

c)计算各轴的运动和动力参数

9）传动件的设计计算

10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。

11）设计小结

12）参考文献

三、设计内容

1原动机的选择

选择转速为1440r/min的Y型三相异步电动机

选择原因：

①Y系列三相异步电动机能防水滴，防尘、铁屑或其它杂质侵入电机内部，是一种节能型的电动机。

②该系列电动机运行可靠，寿命长，使用、维护方便，性能优良，体积小，重量轻，转动惯量小，节省原料。适用于金属切削机床，水泵，运输机械，搅拌机，农业机械，食品机械等。

③考虑到各执行机构的转速（120r/min,60r/min），为了计算方便，故选用转速为1440r/min的Y型三相异步电动机.

2送料机构

运动机构方案的提出

①用不完全齿轮

不完全齿轮机构的结构简单，制造容易，工作可靠，但是从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一般只用于低速、轻载场合。

②用棘轮机构

棘轮机构的主动件为摇杆，这里想到要用棘轮机构，是因为结构简单、制造方便、转角可调。但是工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。适用于速

度较低和载荷不大的场合。

③槽轮机构

槽轮机构与不完全齿轮的原理一样，是通过用主动轮的圆销带动槽轮转动，当圆销离开径向槽时，槽轮又静止不动。直至圆销再次进入另一个径向槽时，又重复上述运动。虽然与不完全齿轮比较起来，槽轮机构运动时间和静止时间的比例可调范围没有不完全齿轮那么大，但能满足机构的要求，而且槽轮结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。

机构方案的比较

上述三种方案中，不完全齿轮和槽轮是同样的原理，而且结构简单，制造容易，但不完全齿轮有较大冲击，根据冷镦机的设计要求，每分钟要做120个螺钉，那么1秒钟要送两次料，齿轮的转速要达到720deg/s，这是属于比较高速的机构，不完全齿轮就不大适

合。我们最终选用槽轮机构，就是因为槽轮机构的机械效率高，并能平稳地间歇地进行转位。而第三方案棘轮机构，同样是因为转速问题，棘轮工作时的冲击也是比较大的，而且运动精度较差。

机构设计

在选用槽轮机构后，首先根据冷镦机总体的大小，初步定了槽轮机构里主动盘和槽轮的中心距离为L=100mm，圆销半径r=11.8mm，槽数Z=4。考虑到传动的稳定性，我们选用了直径为20的轴。同时为了提高效率，我们设计两根原料同时进料。

四槽槽轮计算

运动系数 K=0.5

是由工艺要求的时间循环图得 K=td/t=0.5/1=0.5

又由于公式 k=n(1/2-1/z) 则可取 n=2 及 Z=4

恰满足条件即4槽和2销槽轮机构。

槽孔具体尺寸计算：

设定L=100mm，回程半径R=Lsinφ=Lsin（π/8）=70.7mm ，

圆销半径r=R/6=11.8mm，槽顶半径S=Lcosφ=Lcos(π/Z)=70.7mm，

槽深h≥S-(L-R-r)=53.2mm ，此时h=56.8mm；

拨盘轴颈=d1≤2（L-S）=2(100-70.7)=58.6mm，为便于转配，取d=20mm槽孔轴径=d2≤2（L-R-r）=2(100-70.7-11.8)=35mm ，取d2=20mm。槽顶侧壁厚b=4mm，止弧半径