自动制钉机设计说明书

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1、自动制钉机说明书目录1设计题目要求41.1工作原理及工艺动作过程41.2原始数据和设计要求42机械系统运动方案的拟定与选择42.1方案的拟定42.1.1方案一42.1.1.1机构运动简介42.1.1.2优缺点分析52.1.2方案二62.1.2.1机构运动简介62.1.2.2优缺点分析62.1.3方案三72.1.3.1机构运动简介72.1.3.2优缺点分析82.2方案的选择103运动循环图104原动机的选择115各执行机构的设计125.1基础机构设计125.1.1送丝矫直机构的设计125.1.1.1送丝矫直机构的基本尺寸设计125.1.1.2送丝矫

2、直机构的运动分析145.1.2剪断机构的设计145.1.2.1剪断机构的基本尺寸设计145.1.2.2剪断机构的运动分析155.1.3压紧机构的设计175.1.3.1压紧机构的基本尺寸设计175.1.3.2压紧机构的运动分析215.1.4冷镦钉帽机构的设计245.1.4.1冷镦钉帽机构的基本尺寸设计245.1.4.2冷镦钉帽机构的运动分析25405.1.5出钉机构的设计275.1.5.1出钉机构的基本尺寸设计275.1.5.2出钉机构的运动分析305.2方案综合尺寸306传动机构的设计317飞轮的设计328其他细节机构的设计358.1钉尖成型的设

3、计368.2压紧机构的设计379心得体会3810参考文献39401设计题目要求1.1工作原理及工艺动作过程制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的：（1）较直钢丝，并按节拍要求间歇地输送到装夹工位；（2）冷镦钉帽，在此前需夹紧钢丝；（3）冷挤钉尖；（4）剪断钢丝；（5）夹丝装置释放，重新输送钢丝。1.2原始数据和设计要求（1）铁钉直径Φ1.6～Φ3.4mm；（2）铁钉长度25～80mm；（3）生产率360枚/min；（4）最大冷镦力3000N，最大剪断力2500N；（5）冷镦滑块质量8kg，其他构件质量

4、和转动惯量不计；（6）要求结构紧凑、传动性能优良、噪声尽量小。2机械系统运动方案的拟定与选择2.1方案的拟定402.1.1方案一2.1.1.1机构运动简介如图1所示为方案一的传动示意图，表1列出了方案一的各个机构选择。本方案中的曲柄滑块机构经过计算按照预定的运动规律进行运动，即在曲柄滑块机构下方的推块接触钢丝的时候，推块的运动轨迹为水平线，实现间歇送丝的目的。剪断机构、压紧机构和冷镦钉帽机构均选择了凸轮机构。整个运动过程是：送料机构先送丝到位，接着压紧机构压紧钢丝，然后冷镦钉帽机构进行镦头，最后剪断机构剪断钢丝。图1方案一传动示意图2.1.1.2

5、优缺点分析方案一很明显的优点是机构选择简单，凸轮机构很容易实现预定的运动规律，其中三个功能机构均选择了40凸轮机构，这样在设计过程中可以一起进行设计，大大减少了设计工作量。该方案的缺点主要有以下方面，用铰链四杆机构作为送丝机构，这样对于送丝的最大长度有限制性，很难在控制机构所占空间不大的前提下，实现大距离的送丝，表1方案一各机构选择功能机构名称机械机构选择送丝矫直机构曲柄滑块机构剪断机构凸轮推杆机构压紧机构凸轮推杆机构冷镦钉帽机构凸轮推杆机构传动机构齿轮传动2.1.2方案二2.1.2.1机构运动简介如图2所示是方案二的传动示意图，表2列出了方案二

6、的各个机构选择。棘轮的运动是由曲柄摇杆机构带动，由于摇杆的来回摆动使得棘轮间歇运动，从而达到间歇送丝的目的，并且通过棘轮与其他三个小轮的配合，实现矫直的目的。送丝到位之后，凸轮推杆机构运动使压块压紧钢丝。钢丝被压紧之后，镦头机构运动实现镦头过程。镦头完成后，由曲柄滑块机构带动刀具剪切钢丝。剪断之后，压紧机构松开，完成一个钉子的加工过程，循环运行，实现连续加工。2.1.2.2优缺点分析40本方案的选择主要有以下优点：通过棘轮送丝，可以配合使用棘轮罩，实现送丝长度的调整。送丝长度和刀具位置同时进行调整，可以实现不同长度钉子的加工。缺点主要是：虽然实现

7、了一定程度上，加工钉子长度的调整，但是，由于棘轮的调整是齿数的整数倍调整，只能实现离散数据的调节，不能够实现连续长度的调节。并且在调节钉子长度的时候要通过调整棘轮送丝和刀具位置两项才能实现，而且两者的调节有一定的关联性，要按一定比例进行调节，调节不方便。表2方案二各机构选择功能机构名称机械机构选择送丝矫直机构棘轮机构剪断机构曲柄滑块机构压紧机构凸轮推杆机构冷镦钉帽机构曲柄滑块机构传动机构带传动40图2方案二传动示意图2.1.3方案三2.1.3.1机构运动简介如图3所示是方案三的传动示意图，表3列出了方案三的各个机构的选择。在方案三中，从定力矩扳手

8、中受到启发，根据定力矩扳手的原理进行改造设计，并且与槽轮结合，组合成为方案三中的送丝矫直机构。槽轮实现了间歇送丝的目的，在本方案中槽轮有