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1、螺钉头冷镦机,机械原理课程设计报告,设计组员：周寅初 郑煜 袁昌盛,螺钉头冷镦机的工作要求和工艺动作过程,1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）预料。2原始数据及技术要求 1）每分钟冷镦螺钉头120只；2）螺钉头的直径D=2-4mm，长度L=6-32mm。3）毛胚料最大长度48mm，最小长度12mm。4）冷镦行程56mm。,设计方案构成,螺钉头冷镦机,送料机构夹紧机构冷镦机构剪切机构推料机构,设计方案一,从整个机构的结构来看，虽然能实现设计要求的需要，完成各项功能，但
2、是造型相对困难，实际应用时造型是难度更大。利用螺钉自重会有撞击，影响终镦时的精确度。导针的问题也是理想化的考虑，实际中导针的弯曲会使整个机构的功能无法实现。,设计方案二,该方案的优点是很好的解决了预镦和终镦的衔接问题，终镦的位置确定，精度高。缺点是设计精度要求很高，时间配合要求高。履带的使用造成造型的难度加大，履带的夹紧是否符合强度的要求，冷镦冲压会使履带偏离，传动影响很大。理想状态下是很好的，实际应用中操作难度很大，机构磨损、碰撞等问题很难得到有效的改善。,设计方案三,整个机构从左到右如图一样排列，夹紧之后螺钉左右两端同时进行剪断和冲压预镦，然后推料机构将胚料从预镦位置送到终镦位置，进行终镦
3、。B-B的同时镦，并排两个凸轮。同时夹紧，前一个螺钉的终镦和后一个螺钉的预镦在同一冲压的过程中实现，节省了时间提高了效率。A-A两套啮合齿轮，可有2种不同的进料尺寸，通过更换齿轮的齿数还可由其他不同的进料长度。,送料机构：选用槽轮，利用槽轮的间歇运动，实现间歇送料槽轮转动四分之一的圆周，通过与槽轮同轴的辊子的直径来控制送料的长度1248mm。槽轮只需分钟转动30圈，送料120次。夹紧机构：需要同时夹紧预镦和终镦位置，由于凸轮的远休止能很好的实现这一要求，所以我们应用并联的凸轮机构，控制远休止角的大小来控制时间长短。剪断机构：用曲柄滑块机构，滑块就是刀头。冷镦机构：需要一定的增力，运用如图所示的
4、六连杆机构在增力的 同时又具有了急回的运动特性。很好的满足了整特机构的设计要求。推料机构：用曲柄滑块机构控制螺钉从预镦位置送到终镦位置。,工作循环图,0,270,切,顶,杆,升,上,顶,杆,远,休,顶,杆,降,下,近,休,断,剪,料,机,构,送,预,至,终,冷,镦,180,90,凸轮的具体设计,根据剪切、冷镦、推料、送料所需要的时间，我们计算出凸轮远休止所需的时间0.11s，为了满足时间设计的要求，我们拟定出凸轮的基圆半径为20mm，升程为10mm，远休止角为80，近休止角为40，由于机构对凸轮运动的特性没有特殊要求，所以我们设计升程为匀速的。,墩头机构的设计,由于冷镦需要一定的增力，运用如图
5、所示的六连杆机构在增力的同时又具有了急回的运动特性。很好的满足了整体机构的设计要求。根据冷镦的行程56mm，查找资料确定急回系数K为1.5能很好的满足机构急回要求：K=（180+）/（180-）极位夹角=180（K-1）/(K+1)，算出极位夹角=36。为了便于计算我们假定杆在水平位置，两个固定铰链点之间为60mm。所以计算出曲柄的长度为L=60sin 1818.54mm。成角度的杆件角度为90+18=108，该杆的水平长度为60mm，倾斜部分长度暂取120mm，若不够还可加长。取墩头与角度杆的铰链点之间的距离为100mm，所以与墩头联接的杆L=100-60=40(mm)。墩头是有两个18mm
6、32mm12mm的方块用圆柱联接分别是预镦和终镦位置。,所选方案的三维造型效果图及动画,参考书籍,1 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编，孙桓、陈作模主编.机械原理.第6版.北京：高等教育出版社，2001年5月。2 裘建新 主编，机械原理课程设计指导书.北京：高等教育出版社，2005年4月。3 曹岩 赵汝嘉 主编，SolidWorks 2003 精通篇.北京：机械工业出版社，2004年3月。4 郭玲文 主编.AutoCAD 2006 中文版基础教程 北京：清华大学出版社，2006年1月,小组总结,我们小组设计初期，由于对产品的要求以及各机构的功能了解的不是很深入，走了不少弯路。此次课程设计，使我们认识到制定详细的计划对提高效率的重要性。我们收获最大的是体会到团队协作精神，合理分工并按时完成自己的工作，提高组员之间的默契程度。,谢谢观看,
