螺钉头冷镦课程设计说明书.docx
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1、安阳工学院机械原理课程设计课程名称: 机械原理课程设计设计题目: 螺钉头冷镦设计院系: 机械工程系学生姓名: 学号:专业班级: 08 机械设计制造及其自动化1班指导教师:日期 : 2023 年 6 月 9 日安阳工学院目录一 工作原理与功能分析二. 机构选用三. 原始数据及设计要求四. 设计方案五. 机构运动循环图六. 传动机构七 结果与结论八 参考文献.- 1 -安阳工学院一工作原理与功能分析(1) 自动间歇送料:胚料被自动定时送入模具,执行构件做直线间歇运动。(2) 截料并运料:进料之后切断机构将棒料切断并送至敦料工位执行构件做直线间歇等速运动及间歇急回运动。(3) 预墩及终墩:将胚料墩出
2、螺钉,从摸中推出,执行件做直线急回运动。(4) 顶料:由起模将螺钉从模中推出,执行件做直线间歇运动。二机构选用 利用设计名目并依据技术要求确定执行机构送料轮槽式间歇机构直线间歇截料并运料曲柄滑块机构直线间歇 急回运动预墩及终墩四杆杆机构往复急回顶料平面六杆机构往复间歇 急回运动加紧构造凸轮机构三.原始数据及设计要求32mm ;(1) 每分钟冷镦螺钉头 120 只;(2) 螺钉头的直径 D = 24mm ,长度 L = 6(3) 毛胚料最大长度48mm ,最小长度12mm ;(4) 冷镦行程 56mm。四设计方案1. 实现间歇送料方案一不完全齿轮 用一个完全齿轮和一个不完全齿轮,完全齿轮在电动机
3、的驱动下匀速转动,当不完全齿轮的轮齿与完全齿轮啮合时 ,不完全齿轮带动履带轮转动,进展送料,转动过的弧长,即为送料长度.当不完全齿轮不进展啮合时,毛坯料不动,可在这段时间内进展剪切和冷镦.- 2 -安阳工学院优点:不完全齿轮机构的构造简洁,制造简洁,工作牢靠,而且设计时从动轮的运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化.方案二槽轮机构 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.槽轮机构要掌握槽轮的运动时间和静止时间,是依据槽轮上的槽数来定的.在外槽轮机构中,当主动拨盘回转一周时,槽轮的
4、运动时间 td 与主动拨盘一周的总时间之比, 为槽轮机构的运动系数,用 k 表示,且 k=td/t=1/2-1/Z,这里的 z 就是槽轮上的槽数.优点:槽轮机构的构造简洁,工作牢靠,刚性冲击较小,但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.方案三棘轮机构 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,也正是由于它用到摇杆,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,使整体机构简洁化,而且加工便利.最终方案: 方案二1. 槽轮机构 选择理由:这三种方案中,不完全齿轮和槽轮是同样的原理,而且构造简洁, 制造简洁,但不完全齿
5、轮有较大冲击,依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,齿轮的转速要到达 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,就是由于槽轮机构的机械效率高,并能平稳地间歇地进展转位.而第三方案棘轮机构,同样是由于转速问题,棘轮工作时的冲击也是比较大的 ,而且运动精度较差.但从整体设计角度来看,选用棘轮机构,能使整体的机构协作紧凑而且简洁.假设这里是低速机构的话,那么将选择棘轮机构.机构实现:选择参数:槽轮机构里主动盘和槽轮的中心距离为 L=100mm,圆销直径 d=12mm,槽数 Z=4 .机构图:这里的槽数为 4,那么槽轮机构的
6、运动系数 k=0.25.依据设计要求,主动轮转一周的时间为0.5 秒,那么槽轮的运动时间为0.125 秒,在这个时间内完成送料.由于槽轮每次转过的角度都为 90 度,那么依据 L=/d(L 为毛坯料的长度,d 为履带轮的直径)依据需要加工的毛坯料长度,调整履带轮的直径,就可实现送不同长度毛坯料的要求.构造见图纸2. 截料机构- 3 -安阳工学院剪切机构选用了曲柄滑块机构,主要是机构简洁,且同样能到达间歇剪切材料的目的. 当停顿送料,加工材料在夹紧的状态下,完成冷镦,这时滑块正好移到加工材料的位置 ,同时完成剪切.然后在曲柄和连杆的带动下,滑块退回.在退回和再次到达加工材料位置这个过程中,机构完
7、成了送料和预镦的过程.这个机构就是利用滑块的来回时间到达掌握间歇剪裁的时间.运动简图及参数选择曲柄长度=24 mm,连杆长度=90 mm,滑块行程=48 mm,偏距 e=0 mm机构设计:在滑块的正上方,是一个固定的刀具.总的协作起来就是一个固定的上刀刃和一个移动的下刀刃完成总的剪切.选择固定上刀刃的目的第一,是对加工材料起到定位和矫直的作用 材料在履带的传送下是略微与上刀刃接触的,这样,通过这个固定的上刀刃和基座上的凹槽 ,就能使加工材料固定在一条直线上 , 以便与冷镦的准确完成.其次,假设单用一个下面这个刀具对加工材料进展剪裁的话,那么加工材料在垂直平面上将受到一个很大的剪力.加工材料仅仅
8、是一个细杆圆柱,那样剪切完后,材料要变形弯曲,这对后面工序的正常进展要造成很大的影响 .比方说,弯曲后顶料顶不上,或者是螺钉杆再通过夹具的时候卡住了过不去.运动参数分析:这是刀具的运动参数分析,从图上我们可以看到当刀具的位移为 0 时(即刀具在加工位置的时候)他的速度为最大,这个时候有利于进展剪切,而且从其加速度曲线来看,机构- 4 -安阳工学院的柔性冲击并不是很大.3. 夹紧机构夹紧机构是一个很重要的局部 ,也是这次设计的最关键局部 ,夹紧机构必需使工件真实夹紧,那样在冷镦过程中,工件才不会由于受到一个很大的冲击,致使工件飞出或者螺钉杆偏置移位.同时,夹紧需要一个时间过程,在夹紧期间要完成冷
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