指甲刀毕业设计

可旋转式指甲刀设计书摘要指甲刀是生活用于修剪手指甲和脚趾甲，为了处理剪指甲时方便旋转问题，基于普通指甲刀结构分析，原理分析设计了一款可旋转式指甲刀刀头，手柄上为了预防打滑设置了既能够增大摩擦力又美观波浪式花纹。经过强度和韧性计算同时考虑价格原因决定了不一样部分用不一样材料，工艺分析决定了可旋转式指甲刀生产可行性，而且经过工艺分析，利用率计算确定了生产各零部件大批量生产方法。考虑到各部件生产所花费时间和工艺设计了一条合理生产流程。最终得到我们所想要指甲刀。最终对这次设计碰到问题和所学到东西作了一个总结。目录摘要 =1\*ROMANI第1章 绪论 1第2章结构分析 22.1普通指甲刀结构分析 22.2可旋转式指甲刀结构分析 22.3本章小结 3第3章工艺分析 43.1 选材 43.2工艺 43.2.1零件工艺分析 43.2.2零件工艺方案确实定 53.2.3零件模具结构型式确实定 53.2.4零件工艺分析 63.2.5零件工艺方案确实定 73.2.6零件模具结构型式确实定 73.2.7零件工艺分析 83.2.8零件工艺方案确实定 93.2.9零件模具结构型式确实定 93.2.10结构四工艺分析 113.3生产流程 113.4本章小结 11结论 12参考文件 13致谢 14附录 15绪论相信应该是20世纪洋人创造，原理应该来自於剪刀+挫刀，这是很简单杠杆原理，杠杆原理基本有3种类型，第一类杠杆例子是天平、剪刀、钳子等，第二类杠杆例子是开瓶器、胡桃夹，第三类杠杆如锤子、镊子等。以前没有指甲刀时候，人指甲长了都是用剪刀剪，或用磨，指甲刀算是一个很造福人类方便创造。人类指甲不停生长，当它长得过长以后必定会带来不便，所以就有用磨，用啃，而生活依然进行。不过，当不便性达成人类懒惰需要标按时，人类就会用到刚才创造剪刀。依照剪刀原理，人类创造了指甲刀，之后就产生了类似于各类剪法。指甲越剪越滑，越剪越漂亮，当然确保了美观。当审美意识提升与嫉妒等各类心理产生时候，于是就产生了各类美指，把指甲涂得花花绿绿。指甲刀产生丰富了人类审美观发展，当然，指甲刀用处更是层出不穷，在此不做列举。总而言之，人类指甲带来不便必定会产生指甲刀。指甲刀种类很多，有大小之分，要有婴儿指甲刀、老年人指甲刀。仔细想想，其实从最初指甲刀到现在各种指甲刀结构上基本没有改变，只是丰富了它功效和外观而已。如婴儿指甲刀就是把普通指甲刀把手部分做成塑料，整体放小，更深入是加上一个放大镜，整体可爱可亲用于婴儿指甲修剪。不过，一些资料上对我们中国指甲刀不是很认同，质量上不如韩国、日本好，本人认为这个我们国民消费观关于系，我们国产一个才两元，一元，甚至有八角。而外国通常都几十元，甚至上百元不等。哪几元甚至几角东西跟几十元比，我们中国就是天才也只能缩短之间差距。第2章结构分析2.1普通指甲刀结构分析指甲刀种类很多，但分析一下其实就是下面这一个改造，然后在某个面上加上一个锉刀面。下面对一个普通指甲刀进行结构分析。图2-1普通指甲刀图示2.2可旋转式指甲刀结构分析本指甲刀由A板、O板、CE销三部分组成。简单来讲ABC组成一个杠杆B点是支点C点受到由杠杆ABC带来向上一个力要平衡话下面就有对应一个拉力CE因为CE这个距离是固定所以C点是固定当A下压时因为CB也是固定杠杆原理CB会与BO有夹角造成D点下压于是完成了剪指甲动作[1]。在来讨论B点是否是固定点C点固定O点也固定当BO往下压时相当于BO是以O为圆心圆半径同理CB是以C为圆心圆半径两个半径都在围绕各自圆心运动那么交点显然是B不过圆心不在同一位置那么显然B点不会是固定。其中共用到了三个杠杆原理，杠杆ABC为一个省力杠杆，也是我们剪指甲动力，它以B点为支点，AB为动力臂，BC为阻力臂，显然AB显著长于BC，所以它是一个省力杠杆。下面两个杠杆分别为BOD、EOD它们分别以B点和E点为支点，BO、EO为动力臂，AD和OD为阻力臂，它们阻力臂长于动力臂，所以为费劲杠杆。图2-2可旋转式指甲刀图示图2-2为本人设计可旋转式指甲刀图示，将以前把手部分一分为二，分为了D部分和OEF部分，所以该指甲刀共有四部分组成，这里分别用一个字母表示，分别为ADOC。A 点为大拇指剪指甲向下摁地方，即AD为动力臂，D为支点，DF为阻力臂，可见AD显著长于DF很多，所以是个很省力杠杆。假如仔细分析不难看出其实DF也是一个杠杆原理，支点是在指甲刀工作时D点正下方O上有个凸起点作为它支点，D到支点距离为动力臂，支点到F点距离为阻力臂，可见这个杠杆也是很省力。下面O部分就和以前指甲刀相同了，还是费劲杠杆，不过阻力臂显著变短了，所以费劲就少了些了。至于结构上A上为了预防ABC弯度过大影响美观，所以用了一个凸体B点，外观愈加漂亮，在A点上设置了四个波浪式花纹增加了摩擦力预防打滑。D结构上在工作时B点正下方设置一个凹槽用来放置B点放置工作时乱摆，下方有呈圆弧排列五个凹槽，用来当旋转指甲刀头时能够固定在某一个位置，在尾端有个OD折弯，上面设有波浪花纹增大了美观且预防打滑。椭圆形里面是磨指甲锉刀，用于剪完指甲进行修理。C部分是指甲刀工作部分，在折弯尾端开两个U型孔，即减轻了重量，还能提升弹性，增加了美观，当然孔不能太大不然会影响钢强度轻易折断。在指甲刀工作时B点正下方C上有一个小凸体为D工作时支点。结构E为该指甲刀链接部件，与以前指甲刀不一样地方在于最终靠近钉帽地方有个阶梯，它能够与C部分结合紧密，预防C晃动。2.3本章小结经过对普通指甲刀结构分析，结合可旋转式指甲刀所特有功效，在不改变基本原理情况下对指甲刀结构加以改进，得到了外观漂亮，功效更强可旋转式指甲刀。第3章工艺分析选材强度是指在外力作用下抵抗永久变形和断裂能力。强度是衡量零件本身承载能力[2]（即抵抗失效能力）。材料局部抵抗硬物压入其表面能力称为硬度。固体对外界物体入侵局部抵抗能力，是比较各种材料软硬指标。硬度有很多个测法，所以有很多个单位，包含洛氏硬度、布氏硬度等等[3]。塑性是一个在某种给定载荷下,材料产生永久变形材料特征,对大多工程材料来说,当其应力低于百分比极限时,应力一应变关系是线性。另外,大多数材料在其应力低于屈服点时，表现为弹性行为，也就是说，当移走载荷时，其应变也完全消失。塑性好坏可用伸长率δ和断面收缩率ψ表示。材料在受拉伸外力时候，当外力足够大，材料会发生不可恢复变形，直至断裂，断裂切口为45度角，并有显著锁颈现象。为何会是45度角度断裂呢？通常认为材料在拉伸过程中发生晶格移位，而在受力面45度地方切应力是最大，一次该处最轻易出现晶格滑移，造成断裂[4]。韧性又称弹性，是指材料在受外力作用时，发生弹性形变，当外力小时候，形变也回复。此时受到最大外力即材料百分比极（弹性极限），若外力继续增大，则发生不可回复塑性形变。考虑到产品中用到材料强度与韧性，以及美观性，本人选取不锈钢材和冷板两种材料，但考虑到价格不锈钢太贵，而冷板又不影响它功效情况下，本人选取2mmSPCC板为A、D材料。为了是外表美观而且光滑，不易褪色，本人采取对A、D镀铬。这么看起来就和不锈钢一样了。至于O部分，它是指甲刀最重之重，它到头部分需要开刃，且要求更高，假如生锈将影响指甲刀使用。所以本人选取SUS不锈钢板。C部分为连接部分，起到连接个结构作用。通常钢就达成所用强度。一样采取镀铬。3.2工艺3.2.1零件工艺分析工件部分为附录图1所表示落料冲孔件，材料为SPCC钢，材料厚度为2mm，生产批量为大批量，工艺分析以下：1.材料分析SPCC为通惯用冷轧碳素钢薄板及钢带，具备很好冲载成型形性能。2.结构分析零件结构相对简单，无尖角，对冲载加工较为有利。零件中有一个方形孔，孔最尺寸为8X5mm，孔旁边是一个拉伸，最前面和最终面有折弯，另外，经计算孔距零件外形之间最小孔边距满足载件最小孔边距大于等于1.5t等于3mm要求，所以该零件结构满足冲载要求。3.精度分析零件尺寸均为标注偏差，为自由尺寸，可按IT10——IT14级精度补标工件尺寸公差。4.生产批量生产批量：大批量3.2.2零件工艺方案确实定零件为满足冲孔拉伸折弯落料件，可提出加工方案以下：方案一：先落料，后冲孔，然后拉伸再折弯。采取四套单工方模生产。方案二：落料冲孔，拉伸折弯复合模冲压，采取复合模生产。方案三：冲孔拉伸折弯落料连续冲压，采取级进模生产。方案一模具结构简单，但需要四道工序，四幅模具，生产效率低，零件精度较差，在批量较大情况下不适合使用。方案二只需要两副模具，冲压件形位精度和尺寸精度易确保，且生产效率较高。尽管模具结构较方案一复杂，不过因为零件几何精度较为简单，模具制造并不困难。方案三只需要一副模具，生产效率也高，但与方案二相比零件精度稍差。欲确保冲压件形状精度，需要在模具上设置导正销，模具制装配较复合模具复杂。所以，比较三个方案，采取方案二生产。3.2.3零件模具结构型式确实定1.模具结构形式选择在冲压方案制订中，已经选定用复合冲裁模。复合冲裁模.板料定位方式：因为该模具采取是，控制条料卷进方向采取导料销，控制条料送进步距采取挡料销来定步距。卸料、出件方式选择：依照模具冲裁运动特点，该模具采取弹性卸料方式比很好。采取推件块，利用模具开模力来推工件，既安全有可靠。即采取刚性装置取出工件。2.工序与排样依照工件开关，确定采取无废料排样方法不可能做到，但能采取有废料和少废料排样方法。经数次排样计算决定采取1）搭边设计板料厚度t1=2mm,工件边长L1>74mm,所以a=3mm,a=3mm。送料步距A=15mm,条料宽度B=80mm。2）排样布局图3-1结构1排样布局材料利用率计算：S1=888mm（3-1）1=×100%=×100%=×100%（3-2） 1=74%（3-3）式中，—材料利用率； S—工件实际面积； S—所用材料面积，包含工件面积与废料面积； A—步距（相邻两个制件对应点距离） B—条料宽度。3）制件定位、导正方式用导料销和挡料销来导正条料进给。4）卸料装置采取弹性卸料装置。5）模架选择后侧导柱模架[5]。3.2.4零件工艺分析工件部分为附录2所表示落料冲孔折弯件，材料为SPCC钢，材料厚度为2mm，生产批量为大批量，工艺分析以下：1.材料分析SPCC为通惯用冷轧碳素钢薄板，具备很好冲载成型形性能。2.结构分析零件结构相对简单，无尖角，对冲载加工较为有利。零件中有一个ф7孔，孔旁边是一个冲矩形孔，反面七个，最前面和最终面有折弯，另外，经计算孔距零件外形之间最小孔边距满足载件最小孔边距大于等于1.5t等于3mm要求，所以该零件结构满足冲载要求。3.精度分析零件尺寸均为标注偏差，为自由尺寸，可按IT10——IT14级精度补标工件尺寸公差。4.生产批量生产批量：大批量3.2.5零件工艺方案确实定零件为满足冲孔拉伸折弯落料件，可提出加工方案以下：方案一：先落料，后冲孔，然后拉伸再两次折弯。采取五套单工方模生产。方案二：落料冲孔，拉伸折弯再折弯复合模冲压，采取复合模生产。方案三：冲孔拉伸折弯落料连续冲压，采取级进模生产。三种方案最终都有一个磨锉刀方案一模具结构简单，但需要六道工序，生产效率低，零件精度较差，在批量较大情况下不适合使用。方案二只需要三副模具，四道工序，冲压件形位精度和尺寸精度易确保，且生产效率较高。尽管模具结构较方案一复杂，不过因为零件几何精度较为简单，模具制造并不困难。方案三只需要一副模具，生产效率也高，但与方案二相比零件精度稍差。欲确保冲压件形状精度，需要在模具上设置导正销，模具制装配较复合模具复杂。所以比较三个方案，采取方案二生产。3.2.6零件模具结构型式确实定1.模具结构形式选择在冲压方案制订中，已经选定用复合冲裁模。复合冲裁模.板料定位方式：因为该模具采取是，控制条料卷进方向采取导料销，控制条料送进步距采取挡料销来定步距。卸料、出件方式选择：依照模具冲裁运动特点，该模具采取弹性卸料方式比很好。采取推件块，利用模具开模力来推工件，既安全有可靠。即采取刚性装置取出工件。2.工序与排样依照工件开关，确定采取无废料排样方法不可能做到，但能采取有废料和少废料排样方法。经数次排样计算决定采取1） 搭边设计2） 板料厚度t=2mm,工件边长L>132mm,所以a=5mm,a=5mm。送料步距A=20mm,条料宽度B=142mm图3-2结构2排样布局材料利用率计算：S2=1980mm（3-4）2=×100%=×100%=×100% （3-5） =62% （3-6）式中，2—材料利用率； S2—工件实际面积； S2—所用材料面积，包含工件面积与废料面积； A—步距（相邻两个制件对应点距离） B—条料宽度。3）制件定位、导正方式用导料销和挡料销来导正条料进给。4）卸料装置采取弹性卸料装置。5）模架选择后侧导柱模架。3.2.7零件工艺分析工件部分为附录图3所表示落料冲孔折弯开刃件，材料为SUS不锈钢，材料厚度为2mm，生产批量为大批量，工艺分析以下：1.材料分析SUS为通常不锈钢，具备很好冲载成型形性能。2.结构分析零件结构精度要求相对较高，是指甲刀最主要部分。零件中有一个ф7孔，孔旁边是一个拉伸定位，后面有两个椭圆形开孔，最前面和最终面有折弯，最终还要对刀开刃。另外，经计算孔距零件外形之间最小孔边距满足载件最小孔边距大于等于1.5t等于3mm要求，所以该零件结构满足冲载要求。3.精度分析零件尺寸均为标注偏差，为自由尺寸，可按IT10——IT14级精度补标工件尺寸公差。4.生产批量生产批量：大批量3.2.8零件工艺方案确实定零件为满足冲孔拉伸折弯落料件，可提出加工方案以下：方案一：先落料，后冲孔，然后拉伸再两次折弯。采取五套单工方模生产。方案二：落料冲孔，拉伸折弯再折弯复合模冲压，采取复合模生产。方案三：冲孔拉伸折弯落料连续冲压，采取级进模生产。三种方案最终都有一个开刃方案一模具结构简单，但需要六道工序，生产效率低，零件精度较差，在批量较大情况下不适合使用。方案二只需要三副模具，四道工序，冲压件形位精度和尺寸精度易确保，且生产效率较高。尽管模具结构较方案一复杂，不过因为零件几何精度较为简单，模具制造并不困难。方案三只需要一副模具，生产效率也高，但与方案二相比零件精度稍差。欲确保冲压件形状精度，需要在模具上设置导正销，模具制装配较复合模具复杂。所以，比较三个方案，采取方案二生产。3.2.9零件模具结构型式确实定1.模具结构形式选择在冲压方案制订中，已经选定用复合冲裁模。复合冲裁模.板料定位方式：因为该模具采取是，控制条料卷进方向采取导料销，控制条料送进步距采取挡料销来定步距。卸料、出件方式选择：依照模具冲裁运动特点，该模具采取弹性卸料方式比很好。采取推件块，利用模具开模力来推工件，既安全有可靠。即采取刚性装置取出工件。2.工序与排样依照工件开关，确定采取无废料排样方法不可能做到，但能采取有废料和少废料排样方法。经数次排样计算决定采取1）搭边设计板料厚度t=2mm,工件边长L>76mm,所以a=3mm,a=3mm。送料步距A=18m,条料宽度B=82mm。2）排样布局图3-3结构3排样布局材料利用率计算：S3=1140mm （3-7）3×100%=×100%=×100% （3-8） =77% （3-9）3—材料利用率；； S3—工件实际面积； S3—所用材料面积，包含工件面积与废料面积； A—步距（相邻两个制件对应点距离） B—条料宽度。3）制件定位、导正方式用导料销和挡料销来导正条料进给。4）卸料装置采取弹性卸料装置。5）模架选择后侧导柱模架。开刃用磨床开刃3.2.10结构四工艺分析附录图4该部分比较简单，用冲床一次成型。3.3生产流程各部件抛光处理指甲刀开刃各部件冲压折弯拉伸按照装配图进行组装除指不锈钢件外其余部件镀铬处理各部件抛光处理指甲刀开刃各部件冲压折弯拉伸按