現(xiàn)代設計方法——自動制釘機

《現(xiàn)代設計方法——自動制釘機》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《現(xiàn)代設計方法——自動制釘機（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 目錄 1 簡介 ............................................................................................................................ 1 1 .1 基本概況 .......................................................................................................... 1 1 .2 自動制釘機的

2、工作原理及工藝過程 .............................................................. 2 1 .3 抽象化，識別問題的實質(zhì) .............................................................................. 2 2 方案設計步驟及要求 ................................................................................................. 3

3、2 .1 方案設計的工作步驟 ...................................................................................... 3 2 .2 闡明任務書 ...................................................................................................... 4 3 思路與方案 ..............................................................

4、.................................................. 5 3 .1 方案一 .............................................................................................................. 5 3 .2 方案二 ..........................................................................................................

5、.... 6 3 .3 方案三 .............................................................................................................. 7 3 .4 方案比較 .......................................................................................................... 7 4 總結 .................................

6、........................................................................................... 8 廈門大學物理與機電工程學院 1 簡介 1 .1 基本概況 1. 鋼釘是用途極為廣泛的建筑五金制品尤其在當今的建筑行業(yè)中需要大量的鋼釘作為勞動的工具，所以要高效、合理、廉價地生產(chǎn)出鋼釘需要一套整體結構緊湊，科學合理，性能穩(wěn)定，操作簡單簡便利的自動制釘機。 2. 自動制釘機主要采用廢舊鋼筋來作為原料，通過拉直，鐓尖等工序來生產(chǎn)我們?nèi)粘Ｉ?/p>

7、中的所用圓釘子，具有原材料易取、廣泛，投資較少等優(yōu)點。 一下是兩種釘?shù)膶嵨飯D 圖1 圖2 一下是制釘機的實物圖 圖 3 1 廈門大學物理與機電工程學院 1 .2 自動制釘機的工作原理及工藝過程 原理：制造木工用大大小小的鐵釘是將一卷直徑與鐵釘直徑相等的低碳鋼絲通過 下列

8、工藝動作來完成的。 工藝過程： 1. 校直鋼絲。并按節(jié)拍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。 2 廈門大學物理與機電工程學院

9、 2 方案設計步驟及要求 2 .1 方案設計的工作步驟 按照設計工作流程，在闡明任務書后即進入方案設計階段。方案設計是設計過程 中的這樣一部分，即在闡明了任務書以后，通過抽象化、建立功能結構、尋求合適的 作用原理并將其組合，而確定原理解（原理方案） 。方案設計的工作步驟如下圖： 確定要求表，轉(zhuǎn)入 方案設計 抽象化以認清本質(zhì)問題 建立功能結構（總功能 -分） 功能） 尋找作用原理以實現(xiàn)各分 方 功能 案 將作用原理組合為作用結 設 計 構 選出合適

10、的組合 具體化為各原理解的變型 （解的原理） 根據(jù)技術準則和經(jīng)濟準則 進行評價 確定原理解（方案） 轉(zhuǎn)入技術設計 圖 4 方案設計的工作步驟 3 廈門大學物理與機電工程學院 2 .2 闡明任務書 根據(jù)制釘機的使用條件、適用情況、客戶的成本要求以及人機工程條件等方面的信息，制定要求表 1 如下： 表1 要求表 張： 1 用于：制釘機 頁： 1 必/愿 要 求 負責者 必1. 動力源：自帶驅(qū)動電機，轉(zhuǎn)速要求 970r/m

11、in 必2. 生產(chǎn)率： 360 枚 / 分鐘 必3. 產(chǎn)品尺寸要求： 直徑 40×厚度 5（mm） 長度 25—80mm 必4. 沖頭壓力： 3000N 必5. 最大剪斷力： 2500N 愿6. 機器平穩(wěn)要求：機器運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù) 必 δ=0.05 必7. 沖頭質(zhì)量 8kg 必8. 制造方便，盡量使用通用件 必9. 制釘機壓力可以調(diào)整 必10. 維護：維修方便，性能穩(wěn)定 必11. 機器運行噪聲小 必12. 成本低廉，機器外形盡量簡潔 必13. 容量可調(diào)整 愿14. 廠牌裝設醒目

12、15. 增加成本不多情況下外設清潔裝置 4 廈門大學物理與機電工程學院 2 .3 抽象化，識別問題的實質(zhì) 根據(jù)要求表的要求可知，系統(tǒng)的總體功能是實現(xiàn)各種顆粒狀原料壓制成圓片，其暗箱模型如下： 振動 噪音 能量 黑 箱 成品 原料 溫度 濕度 圖 5 黑箱模型 制釘機主要用于制作各種不同型號的的鋼釘，用于室內(nèi)加工使用。可以將電能轉(zhuǎn)變?yōu)? 機械能，通過校直、送料、夾緊、冷

13、鐓、冷擠、冷鐓、剪切的 6 個動作來完成鋼釘?shù)膲褐啤? 5 廈門大學物理與機電工程學院 3 思路與方案 釘子的原材料是一卷直徑與鐵釘直徑相等的低碳鋼絲或鋼條，為了使我們設計的機構能夠滿足產(chǎn)品的設計要求，我們的 設計思路是： 1. 送絲校直：將鋼絲傳送的同時利用摩擦輪將彎曲的鋼絲校直，并且送絲與校

14、直動作要協(xié)調(diào)，但考慮到為配合接下來的操作過程，不能使鋼絲不停的傳送，所 以要考慮用間歇機構，使送絲有間隙性地傳遞。同時附加夾緊機構，能夠在送絲時放松，其余操作時間夾緊。 2. 冷鐓釘帽：我們所看到的釘子都有釘帽，由夾緊機構夾持鋼絲時，露出一段鋼絲進行冷鐓釘帽，可采用移動或者擺動式的沖壓機構。 3. 冷擠釘尖：通過模具擠壓出釘尖形狀。 4. 切斷鋼絲：擠壓完成后，剪斷機構剪斷鋼絲，可采用急回運動機構。 5. 夾緊機構松開，鐵釘落下。 6. 送絲機構重新送絲，工序重復，實現(xiàn)自動制釘?shù)哪康摹? 機構相對較多，相互動作也比較復雜，協(xié)調(diào)就變得尤為重要，所以我們考慮用齒

15、 輪及皮帶連接各主動件，使其有聯(lián)動的效果。 3 .1 方案一 在這個方案中，我們采用槽輪機構，產(chǎn)生間歇運動，帶動摩擦輪傳送鋼絲。然后通過夾緊機構夾緊，擠釘尖機構，切斷機構，和擠釘帽機構在同一平面內(nèi)協(xié)調(diào)工作。夾緊機構和擠釘尖機構我們確定用內(nèi)槽凸輪，避免用彈簧或依靠重力使推桿回復，而且比較平穩(wěn)，等加速運動是柔性沖擊，沖擊相對較小。擠釘帽機構我們采用有偏心距的曲柄滑塊機構，能夠產(chǎn)生急回運動特性，從而提高生產(chǎn)效率。 6 廈門大學物理與機電工程學院

16、 圖 6 方案一 -運動結構簡圖 3 .2 方案二 這個方案中我們考慮將擠釘尖和切斷的動作同時進行，可以提高效率，同時又能避免復雜的協(xié)調(diào)工作。其次，我們將方案一中的曲柄滑塊機構替換為增力機構，因為我們考慮到可能對于需要較大力的擠釘帽機構，普通的曲柄滑塊機構無法產(chǎn)生足夠大的力。

17、 圖 7 方案二 -運動結構簡圖 7 廈門大學物理與機電工程學院 3 .3 方案三 在這個方案中，我們?nèi)耘f采納了槽輪機構作為送絲機構的主動件，但在槽輪機構并為直接接到摩擦輪，而是接到齒輪，可以通過齒輪的一套替換可以實現(xiàn)不同的傳動比，從而使摩擦輪的轉(zhuǎn)速可調(diào)，使送絲長度可以變化。鐓釘帽機構用增力機構，因為鐓釘帽需要較大的力，采用這個機構能夠增大壓力角。切斷機構采用曲柄滑塊機構，能產(chǎn)生急回特性，但和方案一中不同，我們將切斷機構放在了垂直平面，雖然這樣協(xié)調(diào)較為復雜，但考慮到準確性將大大提高。鐓釘尖機構和夾緊

18、機構仍采用內(nèi)槽凸輪。 圖 8 方案三 -運動結構簡圖 3 .4 方案比較 1. 方案一最為簡單緊湊，但鐓釘帽的曲柄滑塊機構所產(chǎn)生的力可能不夠大，無法完成鐓釘帽的功能。 2. 方案二中將切斷機構分離出來，和鐓釘尖不同完成，這樣可以提高切斷時的穩(wěn)定性和準確性。采用加力機構又能夠使方案一中鐓力不夠的情況得以解決。 3. 方案三中吸取了前兩個方案的優(yōu)點，同時避免了相應的缺陷。并且增加的齒輪能夠通過調(diào)配齒輪，調(diào)整傳動比，

19、進而調(diào)整釘子的長度，能更好的符合設計要 求。 4. 因此方案三成為我們的最終方案。 8 廈門大學物理與機電工程學院 4 總結 此次現(xiàn)代設計方法課程設計很有意義考察的知識點也很全面，有凸輪設計及結構 分析，還有棘輪設計及電動機的選擇等，還有 CAD制圖，以及各種設計方案的比較， 這培養(yǎng)了我綜合應用所學的理論知識和生產(chǎn)實際知識解決工程實際問題的能力。同時， 我深刻地認識到了自己在知識的理解和接受應用方面的不足。由于這次設計時間緊迫， 有很多地方還有不足，有待改進，今后的學習過程中，我會更加認真努力學習！ 9