1、 机械原理课程设计机械原理课程设计 题目题目：螺钉头冷镦机设计 设计者设计者： 专业班级专业班级：11 级机械设计制造及其自动化 1 班 学号学号： 日期日期：2013 年 6 月 13 日-6 月 20 日 一、课程设计题目一、课程设计题目 螺钉头冷镦机 二、工作原理及工艺工程二、工作原理及工艺工程 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)预镦和终镦；4)顶料。 三、原始数据及设计要求三、原始数据及设计要求 1) 每分钟冷镦螺钉头 120 个； 2) 螺钉杆的直径 D=2-4mm，长度 L=6-
2、32mm； 3) 毛坯料最大长度 48mm，最小长度 12mm； 4) 冷镦行程 56mm。 四、设计内容四、设计内容 1、拟定运动循环图拟定运动循环图 说明：当主轴旋转一周，送料一次，送料到位后截料一次，同时进行 二次送料，二次送料到位后进行预镦，在预镦的同时，由于主轴的旋 转，此时正在第二次间歇送料，当在第一次进行终镦时，正好同时进 行第二份料棒的预镦，同理在第二次终镦时对第三份棒料进行预镦， 这样循环的进行下去。 主轴旋转 送料机构 1 间歇送料 截料机构 送料机构 2 冷镦机构进行 预镦和终镦 顶料机构 2、进行、进行电动机、电动机、自动间歇送料机构、截料机构、预镦终镦机构、顶自动间歇
3、送料机构、截料机构、预镦终镦机构、顶 料机构的选型料机构的选型 1 1 电动机电动机 选择 740r/min 的 Y 型三相异步电动机。 原因：a）Y 系列电动机效率 高、节能、堵转转矩高、 噪音 低、振动小、运行安全可靠。 b）由于要求每分钟冷镦 120 个螺钉头， 说明主轴要求每分 钟旋转 120 转，为低速转动， 如果选择大功率的电动机造 成大材小用。 2 2 自动间歇送料机构自动间歇送料机构 自动间歇送料机构，要求是横向间歇送料， 所有要求将主轴的匀 速旋转运动转换为间歇直线运动， 这样的机构很多： a） 棘轮机构， b） 槽轮机构，c）凸轮机构，d）不完全齿轮机构等等。下面就这四种较
4、 常用机构进行比较分析，选择出相对较好的机构作为送料机构。 棘轮机构棘轮机构： 这里想到要用棘轮机构，是因为 结构简单、 制造方便、 转角可调。 可以在棘轮加装一个棘轮罩，这 样就可以通过调节棘轮罩上的手 柄来控制送料量，可以实现不同长度的螺钉头的冷镦加工。但是缺点 是工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 槽轮机构槽轮机构： 槽轮机构的结构简单，外形 尺寸小，机械效率高，并能 够较平稳、 间歇地进行转位， 但因传动时尚存在柔性冲击， 故长用于速度不高的场合， 而且要通过此机构来调节送 料量很难做到。 凸轮机构凸轮机构： 凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场 合。它与液压和气动
5、的类似机构比较，运动 可靠，因此在自动机床、内燃机、印刷机和 纺织机中得到广泛应用。但凸轮机构易磨损， 有噪声，高速凸轮的设计比较复杂，制造要 求较高。 不完全齿轮机构：不完全齿轮机构： 不完全齿轮机构的机构简单， 制造容易， 工作可靠， 设计时从动轮的运动时间和静止时间 的比例可在较大范围内变动。但是要 改变送料量就得有挂轮装置，这样增 加了机构的复杂型。其缺点就是有较 大的冲击，因此只宜用于低速、轻载 场合。 机构设计机构设计 通过对四种机构的比较，我选择棘轮机构作为送料机构， 因为棘 轮机构加上棘轮罩可以很轻 松的实现不同的送料量， 虽然 通过棘轮， 使从动轮的运动时 间和静止时间的比例
6、只能在 较小方位内变动， 但是能够满 足使用要求。 棘轮必须有曲柄 摇杆带动棘爪的摆动。通过调节棘轮罩可以对送料量进行调节。 3 3 截料截料机机构构 截料机构选择曲柄滑块机 构，原因：曲柄滑块机构， 机构简单， 而且有机会运动， 可满足要求。 通过刀具与滑 块的连接，可以实现对棒料进行截断。并能够急回，不会对其他运动 产生干扰。刀具分为与滑块连接的移动的上刀头和固定的下刀头。通 过上下刀头的配合，截断棒料。 4 4 预镦终镦机构预镦终镦机构 毛坯在经过镦模的冷镦后， 形成螺钉头。 一个镦头上有预镦模和终镦模， 镦头通 过曲柄滑块机构连接， 镦头在曲柄滑块 机构的推动下同时可以完成毛坯的预镦和对预镦过的坯料进行终镦。 实现一镦两用，提高加工效率。 5 5 转筒机构转筒机构 为了防止在冷镦的过程中， 由于棒料放置不稳定造成在冷镦过程 中，工件飞出或者螺钉杆偏置移位，造成失效等问题，设计了一个转 筒机构，转筒轴线水平放置，断面紧贴下刀头，转筒上有六个均匀分 布于外圆周上的通孔和一个中心孔， 孔的轴线与转筒轴线平行， 在固 定下刀头的机座上有一个水
