机械原理课程设计---螺钉头冷镦机设计

课程设计资料袋学院（系、部）2011 — 2012 学年第 2 学期课程名称机械原理课程设计指导教师职称学生专业班级学号题目螺钉头冷镦机成绩起止日期2012 年 6 月7 日-- 2012 年 6 月13 日目录清单课程设计任务书2011—2012 学年第 2 学期学院（系、部）专业班级课程名称：机械原理设计题目：螺钉头冷镦机完成期限：自2012 年 6 月7 日至2012 年6月21 日指导教师（签字）：2012 年 6 月20 日系（教研室）主任（签字）：2012 年 6 月20 日机械原理课程设计设计说明书螺钉头冷镦机起止日期：2012 年___6 月7 日至2012 年 6 月14 日学生班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2012年6月20 日目录一、螺钉头冷镦机功能及设计要求 (5)二、工作原理和工艺动作分解 (5)三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (6)四、执行机构的选型 (7)五、传动机构的选择与比较 (11)六、运动方案的选择和评定 (11)七、机械运动系统的速比和变速机构 (12)八、机械运动方案简图 (12)九、机械传动系统和执行机构的尺寸 (12)十、方案评价 .............................................. 错误！未定义书签。

一、螺钉头冷镦机功能及设计要求1.设计题目采用冷镦的方法将螺钉头镦出，可以大大减少加工时间和介绍所节省材料。

冷镦螺钉头主要完成以下动作：（1）自动间歇送料（2）截料并运料（3）顶镦并终镦（4）顶料2.设计要求2.1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为2-4毫米，长度L为6-32毫米（3）毛坯料最大长度为49毫米，最小长度为12毫米（4）冷镦行程为56毫米2.2设计方案提示（1）自动间歇送料采用槽轮机构、凸轮机构间歇运动机构等（2）将坯料转动切割可采用凸轮机构推进进刀（3）将坯料用冲压机构在冲模进行顶镦和终镦，冲压机构可采用平面四连杆或六连杆机构（4）顶料，采用平面连杆机构等二、工作原理和工艺动作分解1.工艺动作的确定根据题目分析可知，螺钉头冷镦机主要完成以下几个工艺动作：⑴送料:将一定长度的毛坯料送入执行机构中，并且具有间歇性。

螺丝冷镦机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解螺丝冷镦机的结构组成和工作原理；2. 学生能够掌握螺丝冷镦机操作步骤和安全规范；3. 学生能够了解螺丝冷镦机在制造业中的应用及重要性。

技能目标：1. 学生能够操作螺丝冷镦机完成简单的螺丝制造任务；2. 学生能够根据工艺要求，调整螺丝冷镦机的参数；3. 学生能够解决螺丝冷镦机操作过程中出现的简单问题。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械制造行业的兴趣和热情；2. 学生树立安全生产意识，养成良好的操作习惯；3. 学生增强团队合作意识，提高沟通协调能力。

课程性质：本课程为机械制造专业课程，以实践操作为主，理论教学为辅。

学生特点：学生具备一定的机械基础知识，动手能力强，对新鲜事物充满好奇。

教学要求：结合学生特点，注重实践操作，强调安全规范，提高学生的综合运用能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 螺丝冷镦机结构及工作原理：- 螺丝冷镦机的主要部件及其功能；- 螺丝冷镦机的工作流程及原理。

2. 螺丝冷镦机操作与安全规范：- 螺丝冷镦机的操作步骤；- 螺丝冷镦机安全操作规范及注意事项；- 应急处理方法及安全防护措施。

3. 螺丝冷镦机参数调整与工艺应用：- 螺丝冷镦机参数调整方法；- 螺丝冷镦机在不同工艺中的应用；- 质量控制要点及常见问题解决。

4. 实践操作：- 简单螺丝制造任务的操作实践；- 团队协作完成复杂螺丝制造任务；- 操作过程中问题分析与解决。

教学内容安排与进度：第一周：螺丝冷镦机结构及工作原理；第二周：螺丝冷镦机操作与安全规范；第三周：螺丝冷镦机参数调整与工艺应用；第四周：实践操作及问题分析与解决。

教材章节关联：《机械制造工艺与设备》第三章：金属塑性成形设备；《机械制造工艺与设备》第四章：塑性成形工艺及模具设计。

三、教学方法1. 讲授法：- 对于螺丝冷镦机的结构、工作原理等理论知识，采用讲授法进行教学，结合多媒体课件，使抽象的知识形象化，便于学生理解。

北京信息科技大学欧阳学文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：_____010125________姓名：______纵华星___________导师：_______张志强__________成绩：________________________1 月 3 日目录一、设计题目3二、设计任务3三、设计内容41原动机的选择42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53截料机构6机构方案的提出6机构设计74滚筒机构85冷镦机构106传动机构12四、机构原理图141机构原理图142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。

方案一机构的运动简图如图:1.曲柄２.带轮 3.脱模推杆4．终镦模ﻩ5．齿轮ﻩ６.初镦模ﻩ7.下模12.凸轮8．工作台９.连杆10．送料滚筒１1.棘轮ﻩ传动方案综述：一、机构组成:送料机构由曲柄摇杆机构，棘轮机构和送料滚筒组成。

传动机构由凸轮机构，摆杆机构组成。

初、终镦机构由齿轮机构，曲柄滑块机构组成。

顶料机构由凸轮机构组成。

二、机构的功能:通过送料机构间歇送料到下模,下模通过传动机构的间歇传动分别将坯料送到初镦,终镦机构下面进行初镦和终镦。

镦好后的镙钉由脱模机构将其顶出。

三、机构的工作原理:1、送料机构：由主轴上的回转曲柄带支棘轮2上的摇杆来回摆动，当摇杆作顺时针摆动时,棘爪嵌入棘轮的齿中，从而推动棘轮作顺时针转动，棘轮又带动与其同轴的送料滚筒３转动,使原料送到下模中。

棘轮的外面有一个外罩，摇杆摆动时,棘爪先在外罩上滑动,然后进入到棘轮的齿中，推动棘轮转动，通过调节外罩的角度可以控制棘轮的转动角度，从而可憎达到调节送料长度的目的。

2、传动机构：通过带轮带动凸轮1转动,凸轮推动摇杆的摆动,从而推动下模6的往复水平运动,通过凸轮的近休，中休,远休就可以控制下模的后停，中停和前停。

3、初、终镦机构:带轮带动齿轮8回转,齿轮又和铰接在其上的连杆和上模7、9构成曲柄滑块机构,使齿轮的回转运动变为上模的上下往复运动，对坯料进行初镦、终镦。

4、顶料机构：主轴上的凸轮推动推杆上下往复运动，推杆向上运动时将镦好的镙钉从下模中推出，然后迅速向下运动，以便下模返回。

5、珙料机构:下模是下表面有刀口，下模开始运动时将料截断。

四、方案的优缺点:伏点:采用棘轮机构间歇送料，传动精确，而且送料的长度可。

课程设计之袁州冬雪创作资料袋学院（系、部） 2011—2012学年第2学期课程称号机械原理课程设计指导教员职称学生姓名专业班级学号题目螺钉头冷镦机成绩起止日期2012年 6 月 7 日--2012年6月13 日目录清单课程设计任务书2011—2012 学年第 2 学期学院（系、部）专业班级课程称号：机械原理设计题目：螺钉头冷镦机完成期限：自 2012年6 月7 日至 2012年6月 21 日指导教员（签字）： 2012 年 6 月 20 日系（教研室）主任（签字）： 2012 年6 月 20 日机械原理课程设计设计说明书螺钉头冷镦机起止日期： 2012年___6 月 7 日至 2012年6月 14日学生姓名班级学号成绩指导教员(签字)机械工程学院（部）2012年 6月20日目次一、螺钉头冷镦机功能及设计要求5二、工作原理和工艺动作分解5三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图6四、执行机构的选型7五、传动机构的选择与比较11六、运动方案的选择和评定11七、机械运动系统的速比和变速机构12八、机械运动方案简图12九、机械传动系统和执行机构的尺寸12十、方案评价15一、螺钉头冷镦机功能及设计要求采取冷镦的方法将螺钉头镦出，可以大大减少加工时间和先容所节俭资料.冷镦螺钉头主要完成以下动作：（1）自动间歇送料（2）截料并运料（3）顶镦并终镦（4）顶料（1）每分钟冷镦螺钉头120只（2）螺钉杆的直径D为2-4毫米，长度L为6-32毫米（3）毛坯料最大长度为49毫米，最小长度为12毫米（4）冷镦行程为56毫米（1）自动间歇送料采取槽轮机构、凸轮机构间歇运动机构等（2）将坯料转动切割可采取凸轮机构推进进刀（3）将坯料用冲压机构在冲模内停止顶镦和终镦，冲压机构可采取平面四连杆或六连杆机构（4）顶料，采取平面连杆机构等二、工作原理和工艺动作分解根据题目分析可知，螺钉头冷镦机主要完成以下几个工艺动作：⑴ 送料:将一定长度的毛坯料送入执行机构中，而且具有间歇性.⑵ 截料:将一定长度的毛坯料截断，且要疾速的截断并退出.⑶ 夹紧:将截取下来的毛坯料夹住，以便接下来将要停止的冷镦，又要便于工件的卸载.⑷ 冷镦：在一定力的冲压下将螺钉的头部镦出，冷镦机构需要具有急回特性.根据机械的使用要求、工艺性能、布局要求、空间位置和总传动比等条件选择传动系统类型，并拟定从原动机到工作机之间传动系统的方案和总体安插.设计的该机械系统在运行过程中没有调速要求，故只需采取齿轮轮系布局停止降速到预期要求，即定传动比的传动系统(对于执行机构机构或执行构件在某以确定的速度下工作的机械，其传动系统只需固定传动比即可).在各个传动机构中，需要根据分歧的要求来选择分歧的传动方法.① 送料机构在送料机构中，必须包管间歇性的送料，又要使其操纵简单化.而送料机构主要有槽轮式、凸轮式、棘轮式，不完全齿轮式等间歇运动机构.在这里我选择的是4槽式槽轮机构，其布局简单计算方便，更便于操纵.② 夹紧机构夹紧机构主要用来夹紧剪切下来的部分，以方便下面将要停止的冷镦，并在冷镦竣事后，将冷镦好的工件推出夹具.所以设计夹具时，必须包管其既要具有夹紧的功效，又要使工件容易脱离夹具.所以我设计为一个轮盘上开几个小孔便于工件的夹持，又是其不会夹得太紧，而使工件不会脱离.③ 冷镦机构冷镦机构需要有急回特性，所以选择曲柄滑块机构.④ 剪切机构剪切机构需要疾速的切断，并迅速的退出.这些机构主要是凸轮，而我选择的是圆盘式凸轮，其架构简单，计算也较为简单.三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图1.根据各机构的的执行先后循序，分别对送料、剪切、夹紧、冷镦四个机构单独分析，得到四个机构的循环示意图如下：表1 运动循环表2.设向上，向右，顺时针为正，则运动循环图如下：图1 运动循环图四、执行机构的选型根据各个机构的特征与功能的分歧，需要有分歧的执行机构来实现.以下表格即为各个机构可以选用的执行机构，通过比较分歧的机构之间的合感性来确定最终的方案.表2 执行机构的形态学矩阵1.送料机构的比较：⑴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，也正是因为它用到摇杆，那末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，使整体机构简单化，而且加工方便.但其设计业比较复杂.⑵凸轮机构图2凸轮式送料机构根据凸轮的间歇性可以将原料送入指定的位置，但要设计出指定的轮廓线，比较为费事.⑶不完全齿轮机构用一个完全齿轮和一个不完全齿轮，完全齿轮在电动机的驱动下匀速转动，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，停止送料，转动过的弧长，即为送料长度.当不完全齿轮不停止啮合时，毛坯料不动，可在这段时间内停止剪切和冷镦.不完全齿轮机构简单，制造容易，工作靠得住，而且设计时从动轮的运动时间和运动时间的比例可在较大的范围内变更.图3不完全齿轮机构⑷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，当圆销分开径向槽时，槽轮又运动不动.直至圆销再次进入另外一个径向槽时，又重复上述运动.槽轮机构要节制槽轮的运动时间和运动时间，是根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暗示，且k=td/t=1/2－1/Z,这里的z就是槽轮上的槽数.槽轮机构的布局简单，工作靠得住，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运动时间的比例可调范围没有不完全齿轮那末大.图4 槽轮式送料机构综合上述可得，槽轮机构比其他的机构其布局、设计都较简单，操纵也比较方便，所以最终方案为草轮式送料机构.⑴凸轮机构此机构操纵凸轮的往复式运动，对工件从接触到剪切再到分开，这些过程都很简洁疾速，对于需要疾速完成的动作有很大的效果.图5 凸轮式剪切机构⑵平面四杆机构平面四杆机构具有布局简单，计算方便，设计容易的特点，在工程上得到广泛应用.但在截取毛坯料时会有滞留性，会使流程得到滞留，从而影响工件的精度.综合上述可得，在选取剪切机构式最好选择凸轮式剪切机构.⑴曲柄滑块自锁机构操纵曲柄滑块的自锁性质可以将毛坯夹紧，但在自锁过程中会对工件停止挤压，使工件概况受损，影响工件的精度，所以不适合做夹紧机构.图6 曲柄滑块自锁机构⑵有孔圆盘式机构这个机构是由圆盘，并在圆盘的边沿上钻几个与工件的直径相近的小孔所形成的机构，它可使毛坯工件拔出圆盘，比可以随着圆盘继续旋转，从而达到夹紧并使工件直接转到预定的位置的目标.这个机构布局简单，计算方便，操纵容易.而且在镦完后可以很便捷的将工件卸载掉.图7 有孔圆盘夹紧机构⑴凸轮机构凸轮式机构具有间歇性的功能，但却法实现冷镦机构所需的急回特性，所以此机构在这里不克不及够使用.⑵曲柄滑块机构简单的偏心轮曲柄滑块机构，使构具有急回特性，滑块可以在水平或垂直方向上往复运动.既具有冷镦时所需的力，又可以具有急回的功效，大大提高了工作效率.图8 曲柄滑块冷镦机构综合上述可得，选取曲柄滑块机构为冷镦机构，选取有孔式圆盘机构为夹紧机构.五、传动机构的选择与比较表3 常常使用的传动机构在选择传动机构时，要综合思索每一个执行机构间的配合，并注意各个机构的运行环境，合理的安插好每一个机构、机构与机构间的传动方案，能更好的使整台机器有效地工作，提高工作效率.下面为我的传动方案，其中包含有圆柱形齿轮、带轮、锥齿轮、直动滑块从动件盘形凸轮、槽轮、磨擦轮等，各个传动机构组合在一起，使得各机构可以由一台电动机带动，而且使各机构慎密相连，一起运作，更便于节制.图9 运动方案简图六、运动方案的选择和评定根据表2执行机构的形态学矩阵可知，运动方案可以有很多种，但综合思索得出运动方案为：送料机构:槽轮式送料机构剪切机构:凸轮式剪切机构夹紧机构:有孔圆盘式机构冷镦机构:曲柄滑块机构七、机械运动系统的速比和变速机构根据题目要求和电动机的型号，我们可采取Y132S—6，其功率为N=3000W，转速n=960r/min.由电动机的转速960r/min与螺钉头的生产速度120只/min可知，机器的总传动比为：i=960/120=8即电动机转8圈就生产1个螺钉.八、机械运动方案简图图10 运动方案简图电动机上直接毗连齿轮1，齿轮1与齿轮2啮合，齿轮2与齿轮3啮合，由齿轮3带动槽轮转动，槽轮上毗连一个带轮1带动磨擦轮运转，开端向右送料.齿轮1也与齿轮4啮合，齿轮4上装置一个锥齿轮1，锥齿轮1与锥齿轮2啮合，锥齿轮2与锥齿轮2′同轴，锥齿轮2′与锥齿轮3啮合，锥齿轮2带动凸轮，凸轮运转推动刀具向下运动切割工件.齿轮4又与齿轮5啮合，齿轮5上装置带轮2带动曲柄滑块机构转动.曲柄滑块上装置带轮3，带动夹紧机构运转.当剪切机构将工剪断后，夹紧机构将带着毛坯顺时针旋转90°，与冷镦机构对齐.同时，冷镦机构在带动下将会向下运动对工件开端停止冷镦.整个机器由5个圆柱齿轮、4个锥齿轮、3个带轮、2个磨擦轮、1个槽轮、1个凸轮组成.九、机械传动系统和执行机构的尺寸1.带轮传动⑴带轮1：带轮1为非等速传动，根据其它的轮系，取d1=10mm，传动的比例为9:1，则d2=90mm，即D1轮转90°D2轮转10°，则带轮的中心距a的范围为：70mm≤a≤100mm，取a=100mm.⑵带轮2：带轮2为非等速传动，根据其它轮系，取d3=20mm,其传动比例可为2:1，则d4=40mm，即D3轮转2圈D4轮转1圈，则带轮的中心距a的取值范围为：42mm≤a≤60mm，取a=60mm.⑶带轮3：带轮3为非等速传动，根据其它轮系，取d5=20mm,其传动比例可为2:1，则d6=40mm，即D5轮转2圈D6轮转1圈，则带轮的中心距a的取值范围为：42mm≤a≤60mm，取a=60mm.表4 齿轮参考数据表取凸轮的基圆直径为80mm，推程为20mm，且前90°时，刀具运动不动，随后在凸轮旋转180°的时间里，刀具开端向下疾速移动接近工件，接着放慢速度切割工件，然后疾速退回，运动不动.所以根据刀具的移动情况可以知道，凸轮的轮廓形状.因为所需的毛坯料长度为48mm，夹紧机构的半径为80mm，螺杆深入夹紧机构的长度为28mm，所以刀具的位置在间隔夹紧机构中心为100mm的位置图11 刀具的运动规律位移曲线图12 凸轮机构轮廓曲线两个磨擦轮大小相等，根据送料的长度为48mm，可知当槽轮转90°时，磨擦轮转10°，送料长度为48mm，所以磨擦轮半径可以求得为175mm.两磨擦轮之间所夹得间隔即为螺钉杆的直径，即4mm.夹紧机构为一圆盘，在其边沿上开四个小孔，孔的直径比螺钉杆的直径略大，为5mm.圆盘厚度为20mm.图13 曲柄滑块机构如上图所示，因为镦头的行程为56mm，滑块2中心与中心轮圆心的间隔取为14mm，中心轮圆心与冷镦杆的间隔取100mm，则滑块1距中心轮为100mm，距冷镦杆为200mm.中心轮半径取50mm.十、方案评价两周的课程设计已接近尾声，现在对这个过程停止一个小小的回顾和总结.有很多东西只有你再次重温它的时候才会给你心灵上的触动，使你受益.通过这一段时间的学习体会，处理了以前遗留下来的问题，学到了一些新的知识.给我感受最深的是以下几点：1、工程素养的培养.虽然说我们的专业要求艺术和工程两方面知识的连系，但在平时的训练中我们工程方面的知识很少.这次正是一个很好的充电的过程.基准的选择、尺寸的标注原则、切确的数据和布局毗连等在工程中是一点也不克不及含糊的.2、通过装配要做的产品和懂得其他同学的产品，我学到了很多好的布局和毗连方式.这对我们此后的学习大有帮忙.3、在这期间，我用了机械工程中两大重要软件，即CAD 和Proe.在使用中，我学会了很多使用技巧，为我在此后的工作中奠定了杰出的基础.4、对同一个零件的设计有很多分歧的方法，好的方法既切确效率又高.寻求最好的方法无疑是我们学习的主要方法.这次课程设计无论是对我们学习的机械布局的运用，还是此后其他方面的发展都垫上了一层新的台阶，我将借此机会继续尽力.。

螺钉头冷墩机课程设计方案一、引言螺钉头冷墩机是一种用于冷加工螺钉头的专用设备。

螺钉头是螺栓、螺母等紧固件的关键部分，其质量直接影响到螺栓的紧固效果。

因此，冷墩工艺对于螺钉头的加工至关重要。

本课程设计旨在设计一种能够高效、精准地加工螺钉头的冷墩机。

二、设计目标本课程设计的目标是设计一个能够满足以下要求的螺钉头冷墩机：1. 提高生产效率：通过优化工艺流程和自动化控制，实现高速加工和快速换型，提高生产效率。

2. 精确加工质量：通过精确的加工参数设置和优化的冷墩工艺，保证螺钉头的尺寸和质量符合要求。

3. 提高设备稳定性：采用稳定可靠的机械结构和先进的控制系统，确保设备长时间稳定运行。

4. 降低能源消耗：通过合理设计传动系统和优化工艺参数，减少能源消耗，提高能源利用率。

5. 便于操作和维护：设计合理的人机界面和易于维护的设备结构，方便操作和维护人员使用和维护设备。

三、设计内容1. 设计合理的工艺流程：根据螺钉头的加工要求，确定合理的工艺流程，包括冷墩前的预处理、冷墩加工和冷墩后的处理等环节。

2. 优化冷墩工艺参数：通过试验和分析，确定合适的冷墩速度、冷墩压力和冷墩次数等工艺参数，以保证螺钉头的尺寸和质量符合要求。

3. 设计稳定可靠的机械结构：采用合理的机械结构，确保设备的稳定性和可靠性。

同时，通过精确的加工和装配，保证各部件的配合精度和运动平稳。

4. 选用先进的控制系统：采用先进的数控技术和自动化控制系统，实现设备的高速、精准加工。

同时，考虑故障诊断和报警功能，提高设备的可靠性和安全性。

5. 设计合理的传动系统：通过优化传动系统的设计，减少能源损耗和噪音产生，提高能源利用率和操作环境。

6. 设计人性化的操作界面：考虑操作人员的使用习惯和工作环境，设计简单易懂的人机界面，方便操作人员操作设备。

7. 设计易于维护的设备结构：考虑设备的维护和保养，设计易于维护的设备结构和便于更换的易损件，减少设备的停机时间和维修成本。

方案一机构的运动简图如图：1.曲柄2.带轮3.脱模推杆4.终镦模5.齿轮6.初镦模7.下模8.工作台 9.连杆10.送料滚筒11.棘轮12.凸轮传动方案综述：一、机构组成：送料机构由曲柄摇杆机构，棘轮机构和送料滚筒组成。

传动机构由凸轮机构，摆杆机构组成。

初、终镦机构由齿轮机构，曲柄滑块机构组成。

顶料机构由凸轮机构组成。

二、机构的功能：通过送料机构间歇送料到下模，下模通过传动机构的间歇传动分别将坯料送到初镦，终镦机构下面进行初镦和终镦。

镦好后的镙钉由脱模机构将其顶出。

三、机构的工作原理：1、送料机构：由主轴上的回转曲柄带支棘轮2上的摇杆来回摆动，当摇杆作顺时针摆动时，棘爪嵌入棘轮的齿中，从而推动棘轮作顺时针转动，棘轮又带动与其同轴的送料滚筒3转动，使原料送到下模中。

棘轮的外面有一个外罩，摇杆摆动时，棘爪先在外罩上滑动，然后进入到棘轮的齿中，推动棘轮转动，通过调节外罩的角度可以控制棘轮的转动角度，从而可憎达到调节送料长度的目的。

2、传动机构：通过带轮带动凸轮1转动，凸轮推动摇杆的摆动，从而推动下模6的往复水平运动，通过凸轮的近休，中休，远休就可以控制下模的后停，中停和前停。

3、初、终镦机构：带轮带动齿轮8回转，齿轮又和铰接在其上的连杆和上模7、9构成曲柄滑块机构，使齿轮的回转运动变为上模的上下往复运动，对坯料进行初镦、终镦。

4、顶料机构：主轴上的凸轮推动推杆上下往复运动，推杆向上运动时将镦好的镙钉从下模中推出，然后迅速向下运动，以便下模返回。

5、珙料机构：下模是下表面有刀口，下模开始运动时将料截断。

四、方案的优缺点：伏点：采用棘轮机构间歇送料，传动精确，而且送料的长度可憎调节；用齿轮将初镦模和终镦模的运动连起来，使初镦模和终镦模的周期很精确地相同；下模有三个模膛对应上模的三个模膛，减小了生产同期，从面减小了加速度和刚性冲击。

缺点：虽然下模设有三个模膛，实现了一次可以镦三个镙钉减小了生产周期，但是由于下模在一个周期中有两次停歇有两次推程和两次远休，而且行程较长，运动的周期又较小，所以下模的加速度还是较大，五、方案的运动循环图如下图：方案二机构运动简图如图1，曲柄2，棘轮3。

北京疑息科技大教之阳早格格创做安排综合课程设计报告题目：___螺钉头热镦机________系别：___机电工程教院________博业：_板滞安排制制及其自动化__班级：_____板滞1005__________教号：_____2010010125________姓名：______纵华星___________导师：_______弛志强__________成绩：________________________2014年 1 月 3 日目录一、安排题目3二、安排任务3三、安排真量41本效果的采用42收料机构4疏通机构规划的提出4机构规划的比较5机构安排53截料机构6机构规划的提出6机构安排74滚筒机构85热镦机构106传效果构12四、机构本理图141机构本理图142机构循环图14五、疏通规划的模拟仿真15六、安排小结16七、参照文件17螺钉头热镦机一、安排题目螺钉头部成型常常采与热镦塑性加工.热镦是正在室温下对付螺钉毛坯下速挨打，正在挤压模腔中缩颈、压型的加工要领.热镦使用的本初毛坯为少5～6m的棒料，主要工艺动动做：（1）棒料间歇收进.（2）截下短尺寸毛坯并运收到热镦工位.（3）举止预镦（缩颈镦细）战末镦（头部压型）.（4）废品从模腔顶出.本初数据如下：（1）热镦螺钉头的速度为120只/min.（2）螺钉杆的直径D=2～4mm，少度L=6～32mm.毛坯料12～48mm.（3）热镦冲头路程56mm.二、安排任务1）按工艺动做央供拟定疏通循环图.（2）机构的选型.（3）用剖析法大概图解法对付传效果媾战真止机构举止疏通尺寸安排，大概正在尺寸给定的条件下举止疏通与能源分解.（4）按选定的电效果战真止机构疏通参数拟定板滞传动规划.（5）画制板滞疏通规划简图.(A1)（6）画制传动系统结构图(A1)，真止机构整件图（A2大概A3）.（7）编写安排证明书籍.（用16K纸弛，启里用尺度要领）安排证明书籍包罗的主要真量：1）目录2）安排题目3）处事本理4）本初数据5）真止部分机构规划安排a)分解真止机构的规划b)拟定真止机构规划c)真止机构疏通循环图6）初定电机转速及传动拆置规划7）真止机构尺寸安排及疏通分解8）传动拆置总体安排a)采用电效果b)估计总传动比，并调配传动比c)估计各轴的疏通战能源参数9）传动件的安排估计10）轴的安排估计、滑动轴启的安排估计、键的安排估计等.11）安排小结12）参照文件三、安排真量1本效果的采用采用转速为1440r/min的Y型三相同步电效果采用本果：①Y系列三相同步电效果能防火滴，防尘、铁屑大概其余纯量侵进电机内里，是一种节能型的电效果.②该系列电效果运止稳当，寿命少，使用、维护便当，本能劣良，体积小，沉量沉，转化惯量小，节省本料.适用于金属切削机床，火泵，输收板滞，搅拌机，农业板滞，食品板滞等.③思量到各真止机构的转速（120r/min,60r/min），为了估计便当，故采用转速为1440r/min的Y型三相同步电效果.2收料机构疏通机构规划的提出①用不真足齿轮不真足齿轮机构的结构简朴，制制简单，处事稳当，然而是从动轮正在启初加进啮合与摆脱啮适时有较大冲打，故普遍只用于矮速、沉载场合.②用棘轮机构棘轮机构的主动件为摇杆，那里推测要用棘轮机构，是果为结构简朴、制制便当、转角可调.然而是处事时有较大的冲打战噪音，疏通细度较好.适用于速度较矮战载荷不大的场合.③槽轮机构槽轮机构与不真足齿轮的本理一般，是通过用主动轮的圆销戴动槽轮转化，当圆销离启径背槽时，槽轮又停止不动.直至圆销再次加进另一个径背槽时，又沉复上述疏通.虽然与不真足齿轮比较起去，槽轮机构疏通时间战停止时间的比率可调范畴不不真足齿轮那么大，然而能谦脚机构的央供，而且槽轮结构简朴、制制简单、处事稳当、板滞效用下，能稳固天、间歇天举止转位.机构规划的比较上述三种规划中，不真足齿轮战槽轮是共样的本理，而且结构简朴，制制简单，然而不真足齿轮有较大冲打，根据热镦机的安排央供，每分钟要干120个螺钉，那么1秒钟要收二次料，齿轮的转速要达到720deg/s，那是属于比较下速的机构，不真足齿轮便不大符合.咱们最后采用槽轮机构，便是果为槽轮机构的板滞效用下，并能稳固天间歇天举止转位.而第三规划棘轮机构，共样是果为转速问题，棘轮处事时的冲打也是比较大的，而且疏通细度较好.机构安排正在采用槽轮机构后，最先根据热镦机总体的大小，发端定了槽轮机构里主动盘战槽轮的核心距离为L=100mm，圆销半径r=11.8mm，槽数Z=4.思量到传动的宁静性，咱们采用了直径为20的轴.共时为了普及效用，咱们安排二根本料共时进料.四槽槽轮估计疏通系数又由于公式 k=n(1/2-1/z) 则可与 n=2 及 Z=4恰谦脚条件即4槽战2销槽轮机构.槽孔简直尺寸估计：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，与d=20mm槽孔轴径=d2≤2（L-R-r）=2(100-70.7-11.8)=35mm ，与d2=20mm.槽顶侧壁薄b=4mm，止弧半径R=53.9mm ，止弧以圆销核心为圆心φ90为圆弧.收料机构摩揩轮安排收料正在槽轮戴动下一个周期T=1S内，前进一个加人为料少度，又安排央供L=26mm，则摩揩轮半径R谦脚：转过1/4圆周即90°，资料前进L=26mm，1/4*2ΠR=L，推出R=2L/Π=2*26/3.14=16.502mm，2R=33.104mm，为了便当拆置挨孔φ10.3截料机构机构规划的提出图1 直柄滑块图2 凸轮机构直柄滑块的形状较为简朴，具备凸轮机构具备劣良的冲打性，能慢回个性，且制型、估计皆相对付够举止间歇疏通，然而是估计相对付简朴，能谦脚切断的央供搀纯概括各机构劣缺面，以及构件安排参数央供，采用利用直柄滑块机构戴动切断刀，结构简朴，具备慢回个性，谦脚工艺央供.机构安排采与做图法供出，设定初初刀的冲程是H=60mm，偏偏距e=56mm，由时间比算位夹角ϴ=36度.做图如下：先干出横直冲程60的直线，而后做出直角三角形其中一个角为36度，做其中接圆，再与火仄距离为偏偏距56做横直线接中接圆于一面，通过丈量战估计得直柄L1=20mm,连架杆L2=160mm.疏通仿真参数直线4滚筒机构滚筒机构是一个很要害的部分，正在热镦历程中，工件才不会果为受到一个很大的冲打，以致工件飞出大概者螺钉杆偏偏置移位.正在夹紧功夫要完毕预墩，热镦以及剪切.机构规划的提出及比较使用戴有六个孔的圆筒动做本料的分正在圆盘的径进与均布着小孔，截度转位机构，每二个孔动做一组.该好的资料收进去正好嵌正在孔内里，圆是间隙转化，圆筒通过间隙转化把当圆盘转过一定角度的时间工件本料输收到预镦战末镦的位子，结构，又继启收进去，那也能真止间简朴，输收效用下.歇收料.对付于圆盘机构，镦头正在笔直目标处事，当热敦工件时，工件所受到的力皆传到圆盘上，加大圆盘的径背尺寸，正在表里上是不妨启受那样的载荷，然而正在思量到呆板的恒暂使用上，那种处事办法会让呆板寿命减短，而无法真止死产效用，故最后采用分度转位系统.机构安排圆盘机构的尺寸安排要概括思量加工二根资料的直径战为初镦战末镦机构真止热镦的工艺.共时，为真止圆盘的间隙转化，采与三槽槽轮举止传动.圆盘的安排：咱们与资料的直径2R=3mm，令其间距d=30mm,分度圆是直径为70，进料，初镦战末镦的直线组成的为一个等边三角形.三槽槽轮的安排由工艺央供的时间循环图得K=td/t=1/6槽孔简直尺寸估计：设定L=60mm，回程半径R=Lsinφ=Lsin60=52mm,圆销半径r=5mm ；槽顶半径S=Lcosφ=30mm ，槽深h≥S-(L-R-r) ，与h=22拨盘轴颈d1≤2（L-S），为便于转配，与d=5mm ，槽孔轴径=d2≤2（L-R-r），与d2=5mm.槽顶侧壁薄b=4mm，止弧半径R=30mm .5热镦机构机构规划的提出使用戴有镦模的镦头将出了头的毛坯料镦一下，镦出螺钉头.本镦头上有二个镦模，分别是预镦模、末镦模.镦头正在促成的时间不妨共时为一段本料预镦，为预镦完的本料举止末镦，真止一镦二用，而且屡屡末墩预墩皆是共时对付二个整件举止，那样大大的普及了效用.机构安排热镦机构,采与六杆机构.无慢回个性.已知冲程56mm.根据空间安插，设DC=200mm，CE=200mm.A到DE线的笔直距离为600mm.由做图法，得本动件AB=60mm.BC=660mm.6传效果构传效果构规划的提出图1齿轮传动图2 戴传动间接交战的啮合传动，可传播空间任性戴传动不妨缓战冲打战振荡，当二轴之间的疏通战能源：制制拆置细度伴以符合的紧链结构，戴传动中央供下，不适于大核心距，成本较下，心距不妨不受节制；而且由于有而且下速运止时噪声较大. 弹性滑动的存留，过载时，相对付滑动不妨起到呵护效用.6、传效果构的决定比较二机构劣缺面，以及安排本能央供决定通过戴传动去真止机构的传动.简直的传动历程如下：1，电机到主轴的传动，由蜗杆涡轮减速拆置，将电机转速落矮到主轴央供的转速. Z1-Z2-主轴.2，主轴到收料（四槽槽轮）机构主动轮，由戴传动d1-d2.3，主轴到热镦（六杆）机构主动轮，由戴传动d3-d4,以及d5-d6.4，主轴到截料（直柄滑块）机构主动轮，由戴传动d7-d8.5，主轴到滚筒（三槽槽轮）机构主动轮，由锥齿轮Z3-Z4.6，主轴到出料机构，由戴传动d9-d10.传效果构简图机构安排由疏通循环图，要念达到央供，即为每分钟加工120个，机构设定是每个周期T加工二个.则T=0.1s，从而不妨得到收料机构主动件央供转速为30r/min,热镦机构主动件央供转速为60r/min,截料机构主动件央供转速为60r/min，滚筒机构主动件央供转速为60r/min，出料机构只需脆持持绝转化即可，无转速央供. 1，蜗杆涡轮减速机构传动的估计.由于选定的是尺度转速为1440r/min的Y型三相同步电效果，正在通过落速后主轴速度为60r/min,传动比i12=Z2/Z1=n1/n2=24,咱们采用Z1=1,Z2=24左旋尺度件，模数定为2.5..2，主轴到收料机构传动的估计.主轴到收料机构靠的是戴轮d1-d2的传动.由于收料机构本动件央供的转速为n2=30r/min，而主轴转速为n1=60r/min,传动比i12=d2/d1=n1/n2=2;咱们思量到本量箱体的情况，定的是d1=50mm，d2=100mm.3，主轴到截料机构传动的估计.主轴到截料机构传动也靠的是戴轮d7-d8.截料机构本动件央供转速为n8=60r/min，主轴的转速为n7=60r/min，传动比为i78=d8/d7=n7/n8=1，为制型修模的便当，咱们仍定的是d7=d8=50mm.4，主轴到热镦机构传动的估计.主轴到热镦机构传动靠的是戴轮d3-d4,战d5-d6，热镦机构本动件央供的转速为60r/min,主轴转速为60r/min,传动比为i34=d4/d3=n3/n4=1,与d3=d4=50mm,共理可得，d5=d6=50mm..5，主轴到滚筒机构传动的估计.主轴到滚筒机构传动靠的是锥轮d3-d4去举止相闭轴能源传动的，果为其主动件央供的转速为60r/min，主轴转速为60r/min，则传动比i34=Z4/Z3=n3/n4=1,刚刚分锥角为45度，与尺度模数m=2.5，与Z4=Z3=20,d3=d4=mz=50mm 6，主轴到出料机构传动的估计.主轴到出料机构传动靠的也是戴轮d9-d10.果为其转速不特天央供，只消包管其正在连绝转化即可，所以咱们拟定的仍是用d9=d10=50mm的戴轮，传动比i910=d10/d9=n9/n10=1.那样其出料转速便为60r/min.出料戴传递的速度为V=ᴫd=157mm/s.果为各部分机构是先举止定位再协共上齿轮，果此齿轮的采用搁正在了安排历程的末尾部分.根据安排央供，收料，剪切战夹紧那三部分的转速是不妨共步的，而果为镦头要真止预镦战末镦，所以镦头的主动轮转速是前里主动轮的二倍.从总机构疏通简图上已经定位的机媾战尺寸，咱们采用了齿数z=20，模数m=2.5的尺度齿轮，而动做收料机构的主动轮运止的齿轮，咱们采用了齿数z=40，模数m=2.5的尺度齿轮，转数正好是二倍.四、机构本理图1机构本理图图4-1图4-1所示为螺钉头热镦机的处事本理图：毛坯料由摩揩轮戴动收进圆筒，摩揩轮由传效果构戴动转化.圆筒以一定的转速间歇转化，其中圆筒不转时，机构依次完毕收料/顶料切断毛坯料、预镦、末镦那四个动做，其中收料战顶料通过共一动做完毕，即收料的共时将腔内的螺钉顶出去.2机构循环图以主轴转过一周动做一个疏通周期，起初面为进料启初时，设主轴为0度.正在一个周期内，进料四槽轮盘（二个销子）转过一个槽，完毕一次动做（0.5s），一次停歇0.5s，动停比 1.切刀极位夹角为36度，慢回疏通系数i=(180－36)/(180+36)=2/3.进刀比收料速度要缓，当料真足加进滚筒以去，刀才启初举止切割.滚筒统制采与三槽槽轮，动停比为1/5.直到主轴转过300度之前.滚筒背去停止，完毕进料战切割.300度之后举止滚筒转化.墩头（无慢回个性）一启初往退却，而后往前走.正在周期完毕的一瞬间，滚筒刚刚好转到处事位子.墩头也刚刚好疏通到与钉头交战位子，举止墩头.五、疏通规划的模拟仿真六、安排小结咱们接到的课程安排题目是“螺钉头热镦机”，刚刚启初接到题目，咱们小组便启初通过百般道路查找有闭螺钉头热镦机圆里的真量，虽然找到的不是很多，然而是相闭类似的咱们仍旧找到了，再通过背指挥教授的相识，咱们大概上相识到了螺钉头热镦机的处事本理.其本理可大概形貌为正在室温下把棒材大概线材的顶部加细的锻制成形要领.热镦主要用於制制螺栓、螺母、铁钉、铆钉战钢球等整件.锻坯资料不妨是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢战钛合金等，具备很下的资料利用率.热镦多正在博用的热镦机上举止，便於真止连绝、多工位、自动化死产.正在热镦机上能程序完毕切料、镦头、散积、成形、倒角、搓丝、缩径战切边等工序.棒料由收料机构自动收进一定少度，切断机构将其切断成坯料，而后由夹钳传递机构依次收至散积压形战冲孔工位举止成形.逆着那个思路，咱们便启初构思规划.根据螺钉头热镦机的处事央供，即需要真止五个动做，分别是收料，切断，预镦，末镦战顶料，而且央供热镦机出分钟能镦120个螺钉头.起初的安排思路为，先分别安排出能真止一个单独疏通的机构，末尾将那几个机构通过传效果构而拉拢正在所有，以真止所有的动做.正在之后的安排历程标明，那个思路是对付的，然而安排中逢到的艰易咱们之前并已能预推测.由于机构完毕一个疏通循环所用的时间极短，果此央供咱们的安排尺寸达到一定的细度央供，而且要协做好各个真止机构间的疏通，使所有疏通达到最好效验.安排历程中逢到的另一个艰易体当前真止机构的选型上.果为采用的机构不然而要能真止预约的疏通央供，还要通过自己的安排去算出机构的尺寸，共时要兼瞅思量制型、仿真圆里的易易程度.而且，正在安排的历程中为了普及机构的效用，正在机构参数允许的范畴内，咱们安排了二根料共时给进，而后共时切断，共时预墩战末墩.天然，安排历程中仍旧里临了很多艰易，比圆机构疏通仿果然历程的真止.然而末尾，通过小组成员的所有齐力，仍旧成功完毕了.不过有些构件仍旧出能真止预计的疏通，以及正在细度圆里还已能真足达到安排央供.那从正里也反映出咱们正在三维制型与疏通仿真圆里的缺累，以后咱们应更多天教习安排圆里的知识，普及自己的安排火仄.共时通过那次小拉拢做，正在安排圆里单干协做.让咱们认识到团队的力量，那不然而锻炼了咱们团队协做的本领，也越发深了与共教之间的友情.七、参照文件[1] 孙桓、陈做模、葛文杰主编：《板滞本理》（第七版）下等培养出版社[2] 于惠力冯新敏主编：《传动件安排与真用数据速查》板滞工业出版社。

目录一.设计要求 (1)二.功能分解 (1)三.运动转换 (2)四.执行机构的选择比较.1.送料机构 (2)2.截料机构 (4)3.镦料机构 (5)4.顶料机构 (6)五.运动方案的拟定 (6)六.电动机的选择 (7)七.机构运动循环图 (7)八.执行机构的尺寸计算 (7)九. 机构运动示意图 (13)十.总结 (13)十一.参考资料 (14)一．设计要求采用冷镦的方法将螺钉头镦出，可以大大减少加工时间和节省材料。

冷镦螺钉头主要完成：送料，截料，镦料，顶料。

1. 每分钟冷墩螺钉头120只。

2.螺钉杆的直径D=2~4mm，长度L=6~32mm。

3.毛坯料的最大长度48mm，最小长度12mm。

4.冷墩行程56mm。

二．螺钉头冷镦机的功能分解螺钉头冷镦机要完成自动间歇送料、截料并运料、预镦和终镦、顶料四个动作。

图1所示为螺钉头冷镦机的树状功能图。

图1三．运动转换功能图由树状功能图，分析找出各功能元所要求的运动形式。

选择电动机形式，通过减速，运动再传递，把转动转换为各功能元所需的运动形式。

下图即为根据上述分析所画出的螺钉头冷镦机的运动转换图。

四.执行机构的选择比较1.送料机构（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，完全齿轮在电动机的驱动下匀速转动，当不完全齿轮的轮齿与完全齿轮啮合是，不完全齿轮带动履带轮转动，进行送料，转动过的弧长即为送料的长度。

当不完全齿轮不进行啮合时，毛胚料不动，可以在这段时间内进行剪切和冷墩动作。

不完全齿轮机构的结构简单，制造容易，工作可靠，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的范围内变化。

其缺点是在啮合传动中，当首齿进入啮合及末齿退出啮合过程中，轮齿并非在实际啮合线上啮合，因而在此期间不能保证定传动比传动。

由于从动轮每次转动开始和终止时，角速度有突变，故存在刚性冲击。

基于以上优缺点，不完全齿轮机构一般只适用于低速、轻载的工作条件方案二槽轮机构主动销轮作等速连续转动，圆销还未进入径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧被销轮的外凸圆弧锁住而静止，当圆销开始进入径向槽时锁止弧脱开，槽轮在圆销的驱使下作反向转动。