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1、自動制釘機說明書w機械安雯w機械畢文菁w機械蹇悅w機械邢肖自動制釘機方案設(shè)計自動制釘機方案設(shè)計一、設(shè)計要求及工作條件: 1、將一卷直徑與鐵釘直徑相等的低碳鋼通過下列工藝動作來完成。 (1)校直鋼絲。并按要求間歇地輸送到裝夾工位。 (2)冷鐓釘帽,在此前夾緊鋼絲。 (3)冷擠釘尖。 (4)剪斷鋼絲。二、設(shè)計過程中需要解決的困難 (1)間歇運動的實現(xiàn)(2)機構(gòu)的選擇 (3)機構(gòu)的配合運作 (4)時間的安排鐵釘直徑1.63.4mm。鐵釘長度2580mm。生產(chǎn)率360枚/min。最大冷鐓力3000N,最大剪斷力2500N。冷鐓滑塊質(zhì)量8kg,其他構(gòu)件質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量不計。三、原始數(shù)據(jù)四、機構(gòu)總圖五、機構(gòu)
2、運動總體實物圖 1)送絲校直工作同時完成,且用間歇機構(gòu)實現(xiàn)送絲與夾緊在時間上的配合。 2)附加夾緊機構(gòu),送絲時放松,其余時間夾緊。 3)夾緊機構(gòu)夾持鋼絲,露出一段鋼絲進行冷鐓釘帽。 4)冷鐓釘帽的同時,對鋼絲進行擠壓,通過特殊模具擠壓出釘尖形狀。 5)擠壓完成后,剪斷機構(gòu)剪斷鋼絲。 6)夾緊機構(gòu)松開,鐵釘落在傳送帶上被運走。 7)送絲機構(gòu)重新送絲,重復(fù)以上各工序,實現(xiàn)自動制釘?shù)哪康?。七、典型機構(gòu)運動分析 1、凸輪機構(gòu)的往復(fù)運動 凸輪用于驅(qū)動夾緊機構(gòu),在060夾緊機構(gòu)不運作,保證送絲順利進行;60120推動擺抓等速移動夾緊鋼絲;120240凸輪遠休,擺抓始終夾緊鋼絲,進行冷鐓、擠壓和剪斷工序;2
3、40340凸輪等速松開工件;340360內(nèi)凸輪近休,使送絲機構(gòu)安全送絲,避免發(fā)生碰撞。 60 120 240 340360s(mm) 202、外槽輪機構(gòu)的間歇傳動w主動撥盤w1勻速連續(xù)傳動,當(dāng)柱銷進入槽輪槽中時,撥盤通過柱銷驅(qū)使槽輪轉(zhuǎn)動 。當(dāng)撥盤和槽輪各自轉(zhuǎn)動一定角度后,撥盤上的柱銷脫開槽輪,撥盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動而槽輪停止不動,故槽輪作單向步進轉(zhuǎn)動(兩者的轉(zhuǎn)向相反)。八、工作循環(huán)圖060120180240300340360送絲校直夾緊冷鐓擠壓剪斷九、機構(gòu)設(shè)計方案的確定 1、送絲機構(gòu)的確定 方案(一):參考輾壓機送料機構(gòu),利用彈簧的伸縮來夾持鋼絲再向前輸送。 方案(二):利用凸輪機構(gòu)的傳動特性,設(shè)計成直
4、動滾子推桿盤形凸輪,然后在推桿上附加鉤子來實現(xiàn)鋼絲的輸送。方案(三):利用間歇機構(gòu)的特性送絲,用一個完全齒輪和一個不完全齒輪配合,當(dāng)不完全齒輪的輪齒與完全齒輪的輪齒嚙合時,驅(qū)動與其同軸的另一副齒輪轉(zhuǎn)動送絲,反之當(dāng)不嚙合時,就不傳動,送絲停止,便可以達到間歇送絲的目的。最終方案的確定w 比較三種方案后,我們認為方案三最有可行性。因為方案二通過凸輪來傳動送絲,比較難以控制,而且沒有達到校直的目的;方案一用彈簧來夾持可以實現(xiàn)間歇送絲,但沒有校直的功能,而且用ADAMS難以造型。方案三比較簡單,并能滿足所有要求。送絲機構(gòu)說明:兩齒輪的基圓直徑相等,不完全齒輪的有齒部分占整個圓周的1/3。當(dāng)兩齒輪的輪齒
5、嚙合時,帶動與其同軸的滾子轉(zhuǎn)動向前送絲,不嚙合時,停止送絲,達到間歇送絲的目的。 2、剪斷機構(gòu)的確定w方案(一):剪刀凸輪機構(gòu)。凸輪為偏心輪,當(dāng)偏心輪繞定軸轉(zhuǎn)動時,推動剪刀的上刃口與下刃口接觸完成剪切,下刃口固定在機座上, 并利用兩端分別固定在上刃口與機座上的彈簧來實現(xiàn)機構(gòu)力封閉。w方案(二): 上剪式曲柄剪切。其原型為曲柄滑塊機構(gòu),下刃口固定在機座上,主動件的圓周運動帶動上刀刃上下移動與下刃口接觸完成剪切。 最終方案的確定 方案一要用到彈簧和凸輪,比較麻煩,方案二只用四桿機構(gòu)就實現(xiàn)了剪斷,較為簡潔,故采用方案二。剪斷機構(gòu) w槽輪間歇運動帶動曲柄滑塊機構(gòu),滑塊向下移動,產(chǎn)生較大沖力,剪斷鋼絲。
6、由于剪斷和冷擠位于鋼絲的同一部位,為避免兩機構(gòu)在運動時產(chǎn)生碰撞,故分別將它們安裝在空間中相垂直的兩個平面上。 3、冷鐓機構(gòu)w冷鐓機構(gòu)原型是曲柄滑塊機構(gòu),并添加了一根固定桿件,實現(xiàn)增力目的,且此機構(gòu)有急回特性,提高了生產(chǎn)效率 。4、冷擠機構(gòu)w偏心輪繞其定軸轉(zhuǎn)動,帶動推桿使其到達最高點時擠壓鋼絲,在桿尖安裝特殊形狀的模具擠壓出釘尖的形狀。冷擠和冷鐓可以通過調(diào)節(jié)初始位置使其同步進行,提高生產(chǎn)效率。 5、壓緊機構(gòu) w 壓緊機構(gòu)是本次設(shè)計中的關(guān)鍵所在,因為能否壓緊鋼絲就決定著下面工序能否正常進行。利用凸輪遠休的一段時間來壓緊鋼絲,進行冷鐓、冷擠和剪斷。在回程時,松開鋼絲,使送 絲機構(gòu)向前送絲。凸輪由齒輪傳動系統(tǒng)驅(qū) 動,此齒輪傳動系統(tǒng)由三個齒輪組成,中 間較大的齒輪是過渡齒輪,如果只用一副 齒輪,則由于距離過大,齒輪必須用較大 尺寸,不經(jīng)濟且占地面積很大,故用過渡 齒輪,因其既不會改變傳動比,又能使空 間布局緊湊。 參考書籍機械原理(第六版)機械運動方案設(shè)計手冊(上海交通大學(xué)出版社 主編 鄒慧君 )機構(gòu)參考手冊(機械工業(yè)出版社)機械傳動裝置設(shè)計手冊(機械工業(yè)出版社)