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自动
制钉机
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自动制钉机传动系统的设计,自动,制钉机,传动系统,设计
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开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：自动制钉机传动系统的设计 指 导 教 师: 2010 年 3 月19日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 74082005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述制钉机是用来制造铁钉的设备1。制钉机又名废旧钢筋制钉机，这一切从废物利用节能高效，变废为宝的角度出发，一切从用户能够快速致富的角度出发，以经济实用性为主，达到了技术含量高，操作使用方便，它动力小，节约能源，性能稳定可靠，质量达到标准，该设备具有体积小，灵活移动方便低噪声等特点。故此该项目已成为各企业，下岗职工和农民朋友快速致富投资的理想项目2。随着社会的发展和人民生活的进一步提高，建筑装饰和装修市场需求幅度增加。因此对装饰，装修所必需的各种规格的排钉，其产量和质量有较高要求。排钉的生产一般是由冲压类的制钉机制造，因此制钉机的性能优劣直接影响排钉的产量，质量和成本。使用高新技术研制自动化程度较高的自动制钉机可以极大地提高排钉的产量与质量，提高产品的竞争力3。一、国内外制钉机的发展概况 1970年到1979年，国际制钉机业飞速发展尤其是美国、法国、日本、韩国和我国台湾省等国家和地区，利用雄厚的资金和技术不断推陈出新。近年来工业发达国家在制钉机发展上速度不快，甚至有所下降。而发展中国家的制钉机产量则大幅度上伸升。导致这种情况的主要原因之一是工资成本问题5。二、我国制钉机业的发展趋势 国内制钉机产品的生产工艺落后，产品质量挡次较低。中国的全自动制钉机制造业经过多年的发展,从无到有,从弱小到强大。但总的来说,规模小的企业偏多,营业收入低,集团优势差。我国,技术含量越高的制钉机产品质量越差,而质量差的产品,很难参与国际竞争,更谈不上形成品牌。据了解，美国，西欧和日本一年共消耗制钉机近20万。而作为手工产品著称的我国大陆，出口欧、美、日本市场的制钉机只占其消耗量的5%，显然是很不相称的。制钉机业较发达的韩国和台湾在几年前已达到年出口球10万台以上。与我国处在同等水平的巴基斯坦和泰国制钉机出口也超过我国17。在我国，由于比较廉价的劳动力，制钉机业工资成本部分仅占生产成本的5%。因此，这就为发展中国家的制钉机生产创造了有利的发展条件。另一方面，鉴于发展中国家的廉价劳动力因素，发达国家的制钉机公司在国外设立工厂，这对发展中国家的制钉机业发展和技术进步，起到了很大的推动作用。但是从长远的角度看，在中国市场逐步同世界接轨后，中国廉价劳动力的优势将逐步消失，掌握新的技术，在制造上推陈出新，改善自身的设备，尽可能的提高机械化程度，从而提高产能和效率，才是中国制钉机业的发展方向18。三、自动制钉机工作原理机工艺过程：制造木工用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：输送、校直钢丝，并按节拍要求间隙地输送到装夹工位；冷镦钉帽、在此前夹紧钢丝；冷挤钉尖；剪断钢丝；四、三维设计软件 三维设计软件现在有好多的，不过目前用的最多的是SolidWorks软件。SolidWorks的设计思路十分清晰，设计理念容易理解，模型采用参数化驱动，用数值参数和几何约束来控制三维几何体建模过程，生成三维零件和装配体模型；再根据工程实际需要做出不同的二维视图和各种标注，完成零件工程图和装配工程图。从几何体模型直至工程图的全部设计环节，实现全方位的实时编辑修改，能够应对频繁的设计变更19。以下列出三种方案： 图1 自动制钉机机构简图方案1 图2 自动制钉机机构简图方案2 图3自动制钉机机构简图方案3方案设计的比较：1方案一结构中，剪断机构与挤压机构由两个曲柄滑块机构带动，而在第二个方案设计中，由一个飞轮带动，这样 ，就十分节约空间，结构紧凑，并使工作相对可靠。2方案一中，夹紧装置与冷镦机构的动力传输采用的是链式传动，并且夹紧装置的布置方式为垂直布置，而在方案二中，夹紧装置采用的是水平布置，两种传动结构，由齿轮和锥齿轮完成，这样，就使传动更加平稳，结构更加紧凑，并且水平布置的夹紧机构，可利用重力自动将已加工好的钉子，落入成品盒中。3方案一中，采用对称的剪断机构，冷挤机构，夹紧机构，完成剪断，冷挤，夹紧动作，而方案二中，采用静止不动的模具，这样达到的效果和方案一是一样的，但整体的结构更加紧凑。4方案三中，将加紧机构改为凸轮机构，这样就可以使机构简单并且更加容易实现加紧功能，而且控制精度更为精确，更便于加工，以及整个系统的空间布置，实现容易，结构紧凑。5在方案三中，将校直机构更改为小轮转动送料和校直，可用电机直接控制，这将更容易方便控制进给量和提高校直的效果。6综合以上三种方案的优缺点，结合说明书中的要求，即结构紧凑，传动性能良好，噪音尽量小，综合评定，方案三中的结构设计更为合理并符合要求。五、本次设计的任务1.培养和提高综合运用相关专业知识，解决工程设计问题的能力。2.掌握如何根据设计要求检索相关文献资料。3.掌握机械设计全过程，包括调研，总体方案设计，传动系统及执行系统的方案设计。4.掌握计算机辅助设计方法，提高机械三维设计能力，完成装配图，主要零部件图。 参考文献： 1 王华坤，范元勋.机械设计基础上M.北京：兵器工业出版社,2001.8.2 阎敏，王文博.机械设计基础M. 北京：机械工业出版社,1999.3 黄锡恺等.机械原理M.北京：高等教育出版社,1981.4 王玉新.机构创新设计方法学M.天津：天津大学出版社,1996.5 卜炎主编.机械传动装置设计手册（上、下）M.北京：机械工业出版社,1999.6 和田中太（日）.机构设计的构思M.北京：机械工业出版社,1986.7 华大年，唐文伟.机构分析与设计M.北京：纺织工业出版社,1985.8 傅则绍.机构设计学M.成都：成都科技大学出版社,1988.11.9 藤森洋三（日）.机构设计实用构思图册.北京：机械工业出版社,1990.8.10 曹惟庆，徐曾萌.机构设计M.北京：机械工业出版社,1993.10.11 厄而德曼.机构设计M.徐氏基金会.12 道蒂,詹姆斯等.机构学M.北京:晓园出版社.13 许洪基.现代机械传动手册M.北京：机械工业出版社,1995.4.14 卜炎主编.机械传动装置设计手册（上、下）M.北京：机械工业出版社,1999.6.15 徐灏.机械设计手册M.北京：机械工业出版社,1991.16 吴克坚.机械设计M.北京：高等教育出版社，1996.17 杨可帧.机械设计基础M.北京：高等教育出版社，1998.18 孙恒.机械原理M.北京：机械工业出版社，2001.19 林若森.机械制造技术基础M.北京：电子工业出版社,2006. 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、需要解决的问题工作时，首先是将从轧钢厂运来的钢丝校直，以便下一个工序的制钉，这部分工作由校直机构完成。然后就是进入输送机构，由于实际制钉时，制成的钉子不可能都一样长，所以输送机构就要具备可调输送行程的能力。当钢丝被输送到指定位置，便由加紧装置加紧，随后由冷墩机构墩出钉冒和由剪断机构剪断，一个钉子制完，进入下一个制钉过程。整个机构如此往复循环。原始数据及设计要求：* 铁钉直径1.6mm3.4mm* 铁钉长度25mm80mm* 生产率360枚每分钟* 最大冷镦力3000N，最大剪断力2500N* 冷镦滑块质量8kg 其他杆状构件质量和转动惯量不记* 钢丝输送时要求匀速，冷镦冷挤时需考虑增力
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