自动制钉机设计计划书

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1、自动制钉机设计计划书1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

2、质量和转动惯量不计；（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2.1.1方案一2.1.1.1机构运动简介38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

3、剪断机构剪断钢丝。图1方案一传动示意图2.1.1.2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。38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

4、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优缺点分析本方案的选择主要有

5、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。38缺点主要是：虽然实现了一定程度上，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

6、构冷镦钉帽机构曲柄滑块机构传动机构带传动图2方案二传动示意图2.1.3方案三382.1.3.1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6个槽，槽轮转一圈，送丝6次，槽轮每转过一个槽时，与之相配合的依据定力矩扳手原理改造的送丝轮转一圈，送丝轮的周长是本制钉机所能够加工的最长钉子长度加8mm(镦头损失)，在本

7、设计中，送丝轮的长度为88mm，即每次可以送丝88mm。冷镦钉帽机构的镦头在送丝过程中距离压紧机构右端面8mm，每次送丝到镦头之后，由于镦头的阻挡，丝不能够继续送，此时送丝轮由于应用了定力矩扳手的原理，送丝轮的外轮由于受力将不再转动。送丝轮的内轮，由于弹簧被压缩，圆柱销进入内轮，内轮可以继续转动，直到转了一整圈为止，从而实现自动调节实际送丝长度。并且通过送丝轮与其他三个小轮的配合使用，实现矫直的目的。送丝到位之后压紧机构将运动使钢丝被压紧，并且由于压头上有花纹，钉子靠近钉头的地方也会被压出花纹，也就

8、是目前市场上钉子的形状。压紧之后，镦头机构运动，进行镦头，之后剪断机构将运动，通过刀具剪出四棱锥形的钉尖，同时剪断钢丝。剪断之后，出钉机构运动，将加工好的钉子运到制钉机之外，并且被运出去的钉子都是朝着同一方向，节省了排钉的工序，提高了工作效率。出钉机构使用不完全齿轮实现间歇运动。2.1.3.2优缺点分析38方案三的最大优点是可以轻松的实现不同长度钉子的加工，在调整加工钉子的长度的时候，只需要改变剪断机构的位置即可，而不需要调节送料机构。并且该方案加上了出钉机构，使得加