螺钉头冷镦机运动方案说明书
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目录1.设计题目 (3)1.1设计目的 (3)1.2设计题目简介 (3)1.3 设计数据及设计要求 (3)2.运动方案设计 (4)2.1螺钉头冷镦机的工作循环图 (4)2.2 几种设计方案 (4)2.2.1 方案一 (5)2.2.2 方案二 (6)2.2.3 方案三 (7)2.2.4方案四 (8)2.2.5 方案五 (9)2.2.6 方案六 (10)2.2.7方案七 (11)2.2.8方案八 (12)2.2.9 方案九 (13)2.2.10 九种冲压机构的性能分析 (14)2.2.11 最终方案确定 (15)3 机构的分析与计算 (16)3.1 送料机构的设计方案与分析 (17)3.2夹紧机构中凸轮机构的分析 (18)3.3预镦和终镦机构中的曲柄滑块机构分析 (19)3.4 最终螺钉头冷镦机的图 (20)4. 应用前景 (21)5. 小结与感想 (22)1.1设计目的:机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸以及润滑方式等进行构思、分析和计算,并将其转化为制造依据的工作过程。
机械设计是机械产品生产的第一步,是决定机械产品性能的最主要环节,整个过程蕴涵着创新和发明。
为了综合运用机械原理课程的理论知识,分析和解决与本课程有关的实际问题,使所学知识进一步巩固和加深,我们参加了此次的机械原理课程设计。
1.2设计题目简介:我们这次做的课程设计名为螺钉头冷镦机.1)每分钟冷镦螺钉头120只。
2)螺钉杆的直径D=2~4 mm,长度L=6~32 mm。
3)毛坏料最大长度48 mm,最小长度12mm。
4)冷镦行程56mm。
它是将一段或者一截毛配料一次切割然后镦成螺丝的一种机械。
1.3 设计数据及设计要求设计数据:设计要求:1)按工艺动作要求拟定运动循环图。
2)进行自动间歇送料机构、截料送料机构、预镦终镦机构、顶料机构的选型。
3)机械运动方案评价和选择。
4)按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。
冷镦机操作规程冷镦机是一种机器设备,用于制造螺纹及各种规格的六角头螺丝等金属制品。
为了确保冷镦机的安全性能和有效生产,我们需要遵守一些操作规程。
本文将详细介绍冷镦机的操作规程,以确保操作人员的安全和设备的稳定运行。
一、操作前的准备工作1.首先,操作人员需要对冷镦机进行安全检查,确保所有配件装置是否牢固,各部位是否有松动,是否有裂痕或者漏油等现象。
2.确认冷镦机工作环境卫生干净,清理机器周围的障碍物,并做好相应的保护措施,以确保机器不会受到外部干扰。
3.操作人员应根据所要加工的材料种类和螺丝尺寸,正确调整冷镦机的操作参数,以确保加工结果的合格性。
4.在操作前检查冷镦机的送料轮和卸料轮是否正确安装,并适当调整它们的位置,以便于加工材料的进出。
二、机器的操作规程1.机器启动前,操作人员应先进行必要的安全检查,确认机器是否有松动、漏油和噪音等异常现象。
2.机器启动后,保证加工时加工工作区域的设备不会被外来干扰和人为破坏。
3.在加工的过程中,时刻观察机器的运行状况,确保加工的参数设置合理并保证加工效果良好。
4.加工完成后,将加工出的制品立即退出加工区域,并不间断清理加工区域内的垃圾和落料、端材等。
三、工人的安全规定1.工人必须遵循标准的安全规定,包括穿戴合适的劳保用品、不戴首饰、不擅离职守、不站在运行的机器上等。
2.工人应该站在操作区的安全区域内,并配备必要的防护装置,以防机器意外启动造成伤害。
3.操作人员应定期进行职业安全教育课程,并知晓所在工作区的紧急援助计划并遵循该计划的流程。
四、机器的保养1.机器在长时间使用后,应对机器进行保养,检查机器的零部件是否在正常的生产运行状态,如有问题及时进行更换维修。
2.机器保养期间,需要使用高温、高压的洗车机清洗冷镦机的各部件,以确保冷镦机的维护质量。
3.机器长时间停止运行后,应该及时将机器上的油和浆液清理干净,并做好防尘处理,以增加机器的使用寿命并保证机器的正常运作。
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。
冷镦机操作规程引言概述:冷镦机是一种常用于金属加工的机械设备,它能够通过冷镦工艺将金属材料加工成各种形状的罗纹或者孔洞。
正确的操作规程对于保证冷镦机的正常运行和提高加工效率至关重要。
本文将从五个大点出发,详细阐述冷镦机的操作规程。
正文内容:1. 准备工作1.1 清洁和检查:在操作冷镦机之前,必须先清洁和检查设备,确保其没有杂物或者损坏的部件。
1.2 润滑和加油:对冷镦机的运动部件进行润滑和加油,以减少磨擦和磨损,并保证设备的正常运转。
1.3 调整参数:根据加工要求,调整冷镦机的参数,如冷镦速度、压力、冷镦头等,以确保加工质量。
2. 安全操作2.1 穿戴防护装备:在操作冷镦机时,必须穿戴符合安全标准的防护装备,如安全帽、护目镜、防护手套等。
2.2 注意机器运转状态:在操作过程中,要时刻关注冷镦机的运转状态,确保设备运行平稳,避免意外事故的发生。
2.3 遵守操作规程:严格按照冷镦机的操作规程进行操作,不得随意更改设备设置或者使用不当的工具。
3. 加工操作3.1 调整工件:根据加工要求,正确安装工件,确保其与冷镦机的夹具接触良好,避免加工时的偏移或者松动。
3.2 启动冷镦机:按照操作规程,正确启动冷镦机,并进行试运行,确保设备运行正常。
3.3 加工过程控制:在加工过程中,要控制好冷镦机的速度、压力和冷镦头的位置,确保加工质量和工件尺寸的准确性。
4. 故障处理4.1 常见故障诊断:了解冷镦机常见故障的原因和解决方法,能够及时诊断和处理故障,保证设备的正常运行。
4.2 维护保养:定期对冷镦机进行维护保养,清洁设备,更换磨损的部件,延长设备的使用寿命。
4.3 故障记录和分析:对冷镦机的故障进行记录和分析,总结故障的原因,以便今后避免类似故障的发生。
5. 质量控制5.1 加工质量检查:对加工后的工件进行质量检查,确保其符合设计要求和标准。
5.2 工艺参数优化:根据加工质量检查结果,优化冷镦机的工艺参数,提高加工质量和效率。
冷镦机操作规程一、安全操作规程1. 穿戴必要的劳动防护用品,包括安全帽、防护鞋、防护眼镜、防护手套等,确保个人安全。
2. 在操作之前,需要进行设备检查,确保设备正常运行,如发现异常情况,应立即报告维修人员。
3. 确保工作区域整洁,防止发生滑倒、绊倒等意外事故,且应清除周围杂物,保持安全工作环境。
4. 在操作过程中,严禁乱摆放物品,避免造成行走通道的堵塞,防止发生意外伤害。
5. 禁止将手指、手臂等部位伸入机器内部,以免造成伤害,必要时应使用工具。
6. 操作过程中,应时刻保持警觉,注意观察设备运行情况,如发现异常声音或振动等情况,应立即停止操作,并通知维修人员。
7. 操作过程中,禁止随意开启、调整设备的控制开关,必要时应按照操作说明进行操作。
8. 在操作过程中,严禁吸烟、喧闹或玩笑打闹,以确保操作的专注度,避免发生意外事故。
9. 禁止未经许可,非操作人员进入操作区域,以防意外伤害的发生。
10. 在操作结束后,应将设备与电源断开,并进行设备的清洁卫生。
二、操作规程1. 启动设备前,确认机器刀具的夹紧状态,确保工件能够安全固定。
2. 使用合适的冷镦模具,根据工作要求进行更换。
3. 设定合适的工作参数,包括冷镦速度、冷镦深度等,确保设备正常运行。
4. 在操作过程中,应掌握好冷镦机的操作台和冷镦刀具,保持冷镦机的稳定运行。
5. 在操作过程中,应定期检查润滑情况,确保设备的润滑油充足,以确保设备的正常运行。
6. 在冷镦进给过程中,应注意机床的定位,并且进行定期校准,以保证冷镦的精度。
7. 完成工件冷镦后,应及时停止设备并断开电源,进行设备的整理与清洁。
8. 操作结束后,应将冷镦机归位,保持设备的整洁,同时按照规定存放冷镦模具。
三、故障处理规程1. 在设备运行过程中,如发生故障,应立即停止设备并断开电源,确保个人安全。
2. 确定故障现象后,按照故障现象进行处理,不得随意拆卸设备。
3. 如无法处理故障,应及时通知维修人员,并报告上级主管。
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10B-24B全自动高速四模四冲多工位螺栓冷镦机加工产品展示Z12系列铆钉机Z12系列铆钉机生产成品全自动高速三模三冲多工位螺栓冷镦机加工产品展示多工位冷镦机成型设备参数表ZG系列铆钉机成型设备技术参数适应于:普通国标螺丝(各类国标头型细长杆等)铆钉(半空心铆钉)生产制作Z12系列铆钉机成型设备技术参数适应于:普通国标螺丝(各类国标头型细长杆等)铆钉(半空心铆钉)生产制作本公司冷镦机特点1.本机件采用严格的铸造工艺,经过消除残余应力处理,以防止使用中变形,长期的保持机器部件的高精度.2.配备空压离合制动器,可使机器启动电流小并能实现“寸动”,“单次行程”及“连续行程”,除“寸动”方式外,机器主滑块在停车时自动停止在最后位置,以利于提供最大操作调整空间.3.圆周式剪料模可确保材料剪断面整齐平整.4.压轮压料,棘爪送料采用气缸驱动,在压料轮上配有防退装置,以防材料后退5.与主滑块同步的前通出(阳模顶出)动作可使工件在成形后暂时停留在阴模内,以免被冲模带出6.主电机配置进口变频器,PLC控制系统,可实现机器生产速度的无级调速.7.各部位凸轮经电脑精确计算设计并由数控机床加工制造,从而大大提高机器运转的精度及稳定性.8.强度的床身及经淬火处理的合金钢侧板,可使主滑台保持长期运动精度,延长模具的使用寿命9.配备自动安全检出装置,可自动检测出短料,油压,气压高低,主机过载,前后托过载等,机器主要机构工作状态及故障显示.10.用户要调整生产切边或成形螺栓时,只需变换边凸轮的相位,即可实现,非常方便。
冷镦机操作规程一、引言冷镦机是一种常用的金属加工设备,用于将金属材料进行冷镦加工,以制造螺栓、螺母、销钉等紧固件。
为了确保操作人员的安全和加工质量的稳定性,制定本操作规程。
二、操作准备1. 检查冷镦机的各项安全装置是否完好,如防护罩、急停按钮等。
2. 检查冷镦机的润滑系统是否正常,并及时添加润滑油。
3. 检查冷镦机的电源是否稳定,接地是否良好。
4. 穿戴好个人防护装备,如安全帽、防护眼镜、耳塞等。
三、操作步骤1. 打开电源开关,启动冷镦机。
2. 调整冷镦机的工作速度和冷镦刀的位置,根据加工要求进行调整。
3. 将待加工的金属材料放置在冷镦机的工作台上,并固定好。
4. 根据加工要求,选择合适的冷镦刀,并将其安装到冷镦机上。
5. 调整冷镦刀的位置和切削深度,确保加工的精度和质量。
6. 按下启动按钮,开始进行冷镦加工。
7. 在加工过程中,注意观察加工质量和机器运行状态,如发现异常及时停机检查。
8. 加工完成后,关闭电源开关,停止冷镦机的运行。
四、操作注意事项1. 操作人员必须经过专业培训,并持有相关操作证书。
2. 在操作过程中,严禁戴手套、长袖衣物等松散物品,以免被卷入机器。
3. 不得擅自拆卸或修理冷镦机,如发现故障应及时报修。
4. 加工过程中,严禁将手指、手臂等身体部位靠近冷镦刀,以免发生意外伤害。
5. 禁止在冷镦机运行时进行清洁、维修等操作,必须在停机状态下进行。
6. 在加工过程中,严禁使用损坏或磨损严重的冷镦刀,应及时更换。
7. 加工过程中,严禁将金属材料的头部放在冷镦刀上,以免发生卡住或飞出伤人的情况。
8. 加工完成后,及时清理加工区域,保持机器的整洁。
五、操作风险及应急措施1. 风险:操作人员被冷镦刀切削。
应急措施:立即停机,切断电源,及时就医处理伤口。
2. 风险:冷镦机发生故障或异常情况。
应急措施:立即停机,切断电源,联系维修人员进行检修。
3. 风险:金属材料飞出伤人。
应急措施:加工过程中保持安全距离,戴好个人防护装备,确保操作人员的安全。
一模二冲打头机,冷镦机操作手册作业名称使用基准管理要点1 作业检查(1)检查各部份的螺栓、螺帽是否松弛。
(2)注入所规定的润滑油。
(3)将飞轮用手或瞬动大约转动二次,以查看是否顺利的转动。
(1)使用空气设备的机械应该查看是否正常。
2 应准备的模具及手工具调整用工具(1)开口扳手8-10,10-12,14-17,24-27(2)梅花扳手8-10,10-12,14-17,24-27(3)双头扳手11,13,19,21(4)活动扳手300MM(5)加长六角扳手(9件)2.5mm-8mm(6)十字螺丝起子(7)铁锤(8)钢丝钳测定器具(检查用)(1)C型分厘卡尺(2)游标尺(3)各种量规制造用工具(1)主模(2)主模顶棒(3)剪模(4)剪刀片(5)一冲模壳(6)一冲活动模(7)一冲垫块(8)弹簧(9)二冲模瞉(10)二冲顶针3 材料之准备与矫正(1)将线圈放线架上面。
(2)用钢丝钳将线圈的结线切断。
(3)用剪刀将线头先端的异常部份切断,然后用锉刀并将端面加以锉圆。
(4)将线头(约2-3公尺)处矫正成直线,线径如太粗者用矫正机施行之。
(5)经由矫正轮再矫正直线。
材料的规格与订购单的材质尺寸之对照,切断的长度通常以30-70mm为佳。
4 材料输送轮安装(1)放松输送轮装配螺丝,且安装输送轮。
(2)输送轮的沟尺以使用合于密合于材料直径或稍大者。
5 主模、剪模、剪刀片的装配(1)将剪刀轴退至最后。
(2)剪模与主模固定孔以擦拭保持干净。
(3)将弹簧(外径18长度25L)装入剪模孔再用剪切断材料的切口为:(1)良好。
.将剪模放入。
(4)主模与主模顶棒配合并装入主模孔,并装主模固定螺丝加以紧固。
(5)剪刀片配装内六角螺丝(M10*30L)与垫片(外径28厚度4mm)后,略为固定。
(6)将另一支主棒顶插入主模孔内,剪刀片送至主模孔,松开剪刀滚轮轴固定螺帽,调整剪刀调整螺丝,直至剪刀片抬住主模顶棒,销紧剪刀片后再微调调整螺丝,使其中心对准。
小组成员:林崑滨张勇杰张韬目录1 课程设计题目2 送料机构2.1 运动机构方案的提出2.2 机构方案的比较2.3 机构设计3 截料机构3.1 机构方案的提出3.2 机构设计3.3 运动参数分析4 夹具机构4.1 机构方案的提出及比较4.2 机构设计5 冷镦机构5.1 机构方案的提出5.2 机构设计5.3 运动参数分析6 传动机构6.1 传动机构的确定6.2 机构设计7 工作循环图8 小组心得9 参考文献1课程设计题目1.1题目:螺钉头冷镦机1.2工作原理及工艺动作过程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以下动作:1)自动间歇送料;2)截料并运料3)预镦及终镦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=6-32mm3)毛坯料最大长度48mm,最小长度12mm4)冷镦行程56mm1.4设计任务1)执行机构选型及设计:构思出至少3种运动方案,并在说明书中画出运动方案草图,经过对所有运动方案进行分析比较后,选择其中你认为比较好的方案进行详细设计,该机构最好具有急回运动特性2)传动系统的设计,齿轮机构,凸轮机构,连杆机构的设计,包括尺寸设计3)用软件对机构进行运动仿真和运动学分析,并画出输出机构的位移速度和加速度线图4)画出最终方案的机构运动简图2送料机构根据工作原理,送料机构必须实现间歇送料,那么要用到间歇运动机构,我们首先确定了利用间歇运动机构带动履带,进行间歇送料。
在选用间歇运动机构的时候,有了3个方案。
2.1 运动机构方案的提出方案一用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时,不完全齿轮带动履带轮转动,进行送料,转动过的弧长,即为送料长度。
当不完全齿轮不进行啮合时,毛坯料不动,可在这段时间内进行剪切和冷镦。
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。
槽轮机构要控制槽轮的运动时间和静止时间,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与主动拨盘一周的总时时,槽轮的运动时间td间之比,为槽轮机构的运动系数,用k表示,且/t=1/2-1/Z,这里的z就是槽轮上的槽数。
k=td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,使整体机构简单化,而且加工方便。
2.2机构方案比较这三种方案中,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。
但从整体设计角度来看,选用棘轮机构,能使整体的机构配合紧凑而且简单。
如果这里是低速机构的话,那么将选择棘轮机构。
2.3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,圆销直径d=12mm,槽数Z=4。
考虑到传动的稳定性,我们选用了直径为20的轴。
机构图如下:这里的槽数为4,那么槽轮机构的运动系数k=0.25。
根据设计要求,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,那么根据L=φ/dπ(L为毛坯料的长度,d为履带轮的直径)根据需要加工的毛坯料长度,调节履带轮的直径,就可实现送不同长度毛坯料的要求。
3 剪切机构3.1 机构方案的提出剪切机构我们在这里只选用了曲柄滑块机构,主要是机构简单,且同样能达到间歇剪切材料的目的。
当履带停止送料,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,机构完成了送料和预镦的过程。
这个机构就是利用滑块的往返时间达到控制间歇剪裁的时间。
3.2 机构设计我们的剪裁机构就如右图,仅仅是一个简单的曲柄滑块机构。
滑块相当与刀具。
在滑块的正上方,我们加了另一个固定的刀具。
总的配合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。
在这里加上固定的上刀刃的目的有两个:,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稍微与上刀刃接触的,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。
,如果单用一个下面这个刀具对加工材料进行剪裁的话,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行要造成很大的影响。
比如说,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。
第一 第二机构参数:曲柄长度=20mm,连杆长度=65mm,滑块行程=48mm,偏距e=33.78mm机构运动简图:3.3 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,这个时候有利于进行剪切,而且从其加速度曲线来看,机构的柔性冲击并不是很大。
当然这是未经过碰撞计算的,在刀具对材料进行真正剪裁时,还要考虑一个碰撞和挤压,这点在运动参数分析上没能做出来。
4夹紧机构4.1 运动机构方案的提出夹紧机构是一个很重要的部分,也是这次设计的最关键部分,夹紧机构必须使工件真实夹紧,那样在冷镦过程中,工件才不会因为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镦以及剪切。
方案1 曲柄滑块机构用曲柄滑块机构,利用滑块对工件进行压紧。
具体构思如下:(a)(b) (c)如上面看到的,曲柄为顺时针转动,我们的设计想法为,当曲柄转到与垂线成一个a度角的时候,下面的滑块正好接触到工件,那当曲柄继续转动的时候,滑块就会有继续往下运动的趋势,那么就要压紧工件,当曲柄转到左侧与垂线成a度角的时候,这时工件松开。
从原理上来讲,是合理的,而且机构简单。
但实际操作上来看,压紧时间仅为曲柄转过2a的时间,时间过于少。
而且当滑块达到最大位移的时候,即(b)图所示位置,滑块已经把工件压下一定的距离,这时会有一个很大的反冲力,有可能连杆在这个反冲力的作用下就要折断掉。
在经过分析考虑后,我们舍弃了这种方法。
方案 2方案2是利用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。
工作原理图:这个方案把间歇送料和夹紧以及冷敦部分都一起并起来考虑到,但方案存在两个缺点:第一,夹紧部分工艺复杂,要在圆盘内添加机构,让爪子动起来,实现收紧,对于我们来说,设计出来具有很大的难度。
第二,镦头在垂直方向工作,当冷敦工件时,工件所受到的力都传到圆盘上,加大圆盘的径向尺寸,在理论上是可以承受这样的载荷,但在考虑到机器的长久使用上,这种工作方式会让机器寿命减短,而无法实现生产效益。
第二个方案是一种创新,它突破了常规的冷镦机的工作方式,但由于我们所学的知识以及实际经验所受到的限制,这种方案未能继续做下去。
方案3方案3是在前两个方案未能实现的情况下提出的,考虑到工件进行冷镦的时候要夹得很紧。
所以我们想到了用夹具,使用偏心夹具让工件在冷镦和剪切过程中处于自锁状态,那么夹紧工件就自然得到了保证。
4.2 机构设计机构参数:曲柄=25mm 摇杆=50mm 基架=150mm,其中一个极位为摇杆水平位置夹具参数:偏心盘外径D=20mm 偏心距e=5mm H=18偏心盘固定圆销直径d=6mm 摩檫圆半径ρ=0.8mm 工作原理图:这个机构简单了就是一样一个曲柄摇杆机构,摇杆相当于夹具的手柄。
根据冷镦机的设计要求,0.5秒的时间内要加工一个螺钉,而且镦头要经过预镦和终镦。
所以工件夹紧的时间要比松开的时间长,我们选定了时间比为3:1,即加工一个螺钉,其夹紧时间为0.375秒,松开时间为0.125。
因为曲柄是匀速转动的,那么根据曲柄转过的角度比就可以确定其运动时间和静止时间的比例。
3:1的比例,要求曲柄转一周,其中的四分之一周,工件是处于松开状态,另外四分之三周工件是处于夹紧状态。
因为这是利用夹具夹紧,就意味着夹紧开始的时候,摇杆处于的那个角度,正好使夹具就进入自锁状态,而且在后面的时间里,是一直处于自锁状态,直到摇杆再次回到这个位置,自锁解除,下面工件进行顶料和送料。
因为摇杆是非匀速运动,所以在确定自锁点的上有了一定的困难,只能根据曲柄转过的一个90度范围,反之来确定摇杆的位置,从而确定自锁点。
如上面工作原理图所示,当摇杆处于水平状态时,这是它的一个极位。
而机构的自锁开始点就在如图所示位置,当摇杆向下转到这个点的时候,夹具正好自锁,而且在往下的52.77度的范围内,夹具始终是处于自锁状态,即主动力始终控制在摩檫圆内(见运动工作简图A3图纸)。
摇杆从这个点向下转动,到重新回到这个位置,曲柄正好转过3/4圈,也就实现了我们的设计目的。
这是夹具的偏心盘,根据上面的计算,工件的摩檫角为确定,夹具的摩檫圆半径也已经确定。
那么当夹具转过一定角度并且与工件接触的时候,就实现自锁了,因为总反力的方向是不变的,摩檫圆的半径也是不变的,所以,总反力的方向是一直指向摩檫圆内部的,在这个过程当中,机构实现了夹紧的一个过程。
5冷镦机构5.1 运动方案的提出方案1冷镦机构在方案上基本都用了曲柄滑块机构,第一种就是简单的偏心曲柄滑块机构,使机构具有急回运动特性。
滑块(相当于镦头)在水平方向上进行移动,完成冷镦方案2方案2就是结合前面第二种夹具方案,使镦头在垂直方向上工作。
这种方案对机构设计要求比较高,这是将冲压机的工作原理应用到这里来。
但在冷镦机中,冷镦的部分即为工件本身,而且冷镦的作用力比较大,如果是垂直方向工作,那螺钉杆在必须夹紧的情况下底端又必须处于离开基座的状态,这样在镦头镦粗螺钉头的时候才不会使螺钉受到一个反向力而变形。