自动制钉机说明书

自动制钉机说明书机械０２３安雯机械０２１毕文菁机械０２３蹇悦机械０２３邢肖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。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•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。三、原始数据四、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。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。∂60°120°240°340°360°s（mm）202、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。※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。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丝，不啮合时，停止送丝，达到间歇送丝的目的。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（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。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。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。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）