【正文】 ...................................................................... 39 總結 ..................................................................................................................................... 39 展望 ..................................................................................................................................... 39 致 謝 ........................................................................................................................................... 40 參 考 文 獻 ................................................................................................................................. 41 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 1. 緒論 對圍板包裝箱生產工藝方法的分析及意義 在循環(huán)包裝系統(tǒng)里，方便靈活的圍板箱有著無可比擬的優(yōu)勢。 3) 設計完成以后，利用三維建模軟件 UG 建立了自動鉆鉚機中的鉆孔、鉆鉚系統(tǒng)的三維實體模型，包括弧面凸輪轉位機構 ，鉚接機構等。為了提高勞動生產率，降低工人勞動強度，節(jié)約生產成本，我們對圍板箱的現(xiàn)有生產工藝進行了分析研究，對現(xiàn)有工藝進行綜合、 設計，設計出了適應與圍板箱生產的自動化生產線鉚接裝置。為了提高勞動生產率， 降低工人勞動強度， 節(jié)約生產成本， 我們對圍板箱的現(xiàn)有生產工藝進行了研究，設計出了適應與圍板箱生產的圍板自動化生產線鉚接裝置。由于裝箱的靈活性、對裝載物的適應性和重復使用性，圍板箱被廣泛應用與機械、化工、電子、五金一集其他領域的物流配送，具有能回收、降低成 本、環(huán)保等優(yōu)點。 班 級： 機械 93 .學 號： 0923108 作者姓名： 2020 年 5 月 20 日 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 無錫 太湖學院 信 機 系 機械工程及自動化 專業(yè) 畢 業(yè) 設 計論 文 任 務 書 一、題目及專題： 題目 圍板包裝箱自動化生產線鉚接裝置的設計 二、課題來源及選題依據(jù) 課題來源：工廠 選題依據(jù)： 圍板箱是由托盤、箱體和箱蓋三部分組成，組成每層圍板的四片木板用鉸鏈連接。 這嚴重影響著圍板箱的應用。然而，現(xiàn)有的圍板箱生產方式落后，并且在生產中人工所占工作量較大，這使得圍板箱的生產上存在著生產效率低，勞動強度高以及質量不穩(wěn)定等隱患，嚴重影響著圍板箱推廣和應用。 2) 將所設計的圍板包裝箱自動化生產機構分成七大部分，并以凸輪技術為基礎，分別進行設計，通過試驗分析最終完成了自動鉆鉚機的設計。 利用建立的鉚接系統(tǒng)中的轉位機構、鉆孔機構的虛擬樣機，進行了仿真 分析，得到了機構中從動件的運動規(guī)律及受力情況，這對我們在進行圍板包裝箱 自動化生產線鉚接裝置的設計及機構的修改有一定的指導意義，也為我們的設計節(jié)省了時間，減少了經(jīng)濟損失。然而，現(xiàn)有的圍板箱生產方式落后， 在生產中人為因素較大，這使得圍板箱的生產上存在著生產效率低， 質量不穩(wěn)定等缺陷，這嚴重影響著圍板箱的應用?，F(xiàn)有的圍板箱生產方式落后，并且在生產中人為因素較大，這使得圍板箱的生產上存在著生產效率低，質量不穩(wěn)定等缺陷，嚴重影響著圍板箱的應用。 而在國外，德國 KTP公司可以說是制造圍板箱的代表，經(jīng)過其幾代人的努力，現(xiàn)今已經(jīng)研制出了可折疊式塑料圍板箱如圖 。 在國內，使用木板為主材料，成本低廉；在國外，開始使用可完全回收利用的塑料，從而減少樹木的砍伐，保護環(huán)境。由于裝箱的靈活性、對裝載物的適應性和重復使用性，圍板箱被廣泛應用于機械、化工、電子、五金以及其他領域的物流配送領域。 3)無釘化作業(yè)，降低了工人操作時發(fā)生工傷的風險。 3）利用 UG 軟件對圍板加工生產系統(tǒng)進行三維建模，完成了對機構主要機構的繪制，如 :凸輪機構，溝槽凸輪機構等，完成機構的實體三維建模。因此上說，生產工藝的先進與否，直接影響到企業(yè)運營。人工生產圍人工生產圍板箱的過程如下： 1)對木板鉆孔。在工廠中采用人工插鉚釘?shù)姆绞健ｃT接不完全時，工人采用錘子敲擊，以保證鉚接的完好。 現(xiàn)存的生產方式有這樣一些缺陷： 1)生產工藝分散，生產效率低。 方案一工作流程 :放第一塊圍板 → 2 次鉆孔 (4 鉆頭 )→ 插 4 個鉚釘 → 放鉸鏈 → 鉚接圍板和鉸 → 放第二塊圍板 → 2次鉆孔 (4 鉆頭 ) → 插 4個鉚釘 → 鉚接圍板與鉸鏈插4 個鉚釘 → 放鉸鏈 → 鉚接圍板和鉸鏈 → 放第三塊圍板 → 2 次鉆孔 (4 鉆頭 ) → 插 4個鉚釘 → 鉚接圍板和鉸鏈 → 插 4個鉚釘 → 放鉸鏈 → 鉚接圍板和鉸鏈 → 放第四塊圍板 → 2次鉆孔 (4鉆頭 )→ 插 4個鉚釘 → 鉚接圍板與鉸鏈 → 插 4個鉚釘 → 放鉸鏈 → 鉚接圍板和鉸鏈。 方案二：與方案一相比，圍板箱生產工藝現(xiàn)對集中，但是由于在生產中需要移動定 位后的木板和鉸鏈，而在移動過程中木板孔和鉸鏈孔之間容易發(fā)生對不準的現(xiàn)象，影響 生產線中 的下一步工序 (插鉚釘 )的進行，這使得生產存在可靠性的問題。 通過對現(xiàn)有工作方案的研究提出對圍板加工的改進方案如下：實現(xiàn)對圍板定位夾緊后的鉆孔，對鉆孔后圍板的一次定位夾緊送鉸鏈鉚釘，移動到鉚接位置，進行鉚接工序。 根據(jù)生產線生產效率的設計要求，來確定自動線鉚接裝置的生產效率；按照自動化生產線的工作特點及功能要求，確定合理的設計參數(shù)，根據(jù)自動機械設計原理的知識進行設計；生產產品的穩(wěn)定性好操作方便工作效率提高；設計加工設備結構簡單、易于維護。 自動化鉆孔鉚接技術的概述 按工作方式分，鉚接可分為手工鉚接和自動鉆鉚。 圍板包裝箱自動化鉚接裝置設計的整體結構分析 整體機構的分析 依據(jù)實際對圍板包裝箱的生產工藝的要求，結合現(xiàn)代先進鉆鉚機的機構設計特點以及圍板生產過程中的整體結構分析，圍板包裝箱自動化生產工藝可以由下面幾個部分構成，在論文中著重論述鉆孔機構、壓緊機構、送釘機構、電氣控制，對于機架部分以及傳動系統(tǒng)部分只作簡介。作為其坐標，以弧面凸輪分度機構剛剛轉過位處于間歇段為起點 (0。開始運動旋轉到 62176。開始到 180176。 弧面凸輪分度機構的工作循環(huán) 弧面凸輪轉動兩周，對于機構本身來說是兩個工作循環(huán)。上升到 62176。位置處開始，鉆鉚凸輪運動到位置 175176。 壓緊機構的工作工作循環(huán) 為實現(xiàn)對上完鉸鏈的圍板壓緊后完成送釘鉚接工序在動力源的輸入速度方面就產生了比率，擬設定弧面凸輪分度機構動力源的輸入速度與壓緊機構動力源的輸入速度比值為2： l，也就是說鉚接凸輪軸的轉動角速度與壓緊凸輪軸的轉動角速度比為 2： l。階段為下壓夾緊，對木板定位后的夾緊，確保下面送釘鉚接工序的順利進行，從 257． 5176。段為放完全放松階段，完成對圍板鉚接的一個循環(huán)工序。 送釘機構的工作循環(huán) 送釘機構同樣也是用凸輪機構完成的，利用溝槽凸輪的驅動撥叉，撥叉帶動搓板前后運動，同時與大壓塊相互配合 下，控制鉚釘沿著料槽軌道沿一個方向運動，從而將鉚釘送到對應的位置。～ 83． 5176。隨后凸輪又一次推動搓板緩慢的回到中間狀態(tài) (在 128176。階段），等待著鉚接的結束，完成一個工作循環(huán)。再由齒輪系統(tǒng)帶動鉆頭鉚頭的轉動，完成整個系統(tǒng)的動力結構設計模型。）的問題上采用的是弧面凸輪結構，為實現(xiàn)對裝配好鉸鏈的圍板的一次定位壓緊送釘鉚接過程做準備，擬采用弧面凸輪驅動旋鉚桶?。嫱馆喎侄葯C構）來實現(xiàn)的，利用弧面凸輪分度機構使鉚接裝置整體大為簡化，而且使各部分結構運轉相互協(xié)調，整體結構更為緊湊。換位），實現(xiàn)鉚頭的轉位時，滑塊能在半圓形槽型軌道中做轉動滑動的運動，半圓形槽型導軌與拖桿相連接，當旋鉚凸輪轉動時，旋鉚凸輪作為動力驅動撥叉帶動半圓形槽型軌道向上下運動，從而帶動 鉚頭向上的動作，完成鉚接這一工序，然后回程向下回到原來位置。 BillyKelly 等仿真了鉚釘?shù)陌惭b過程。 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 設鉚釘頭部的微小變形為 xd ，鉚釘半徑為 d，則對公式求導得： ? ? 4/2dAx ?? ? ? ? ? 4/2dE FdEAFdld xxx ???? 故當施加力 F時，鉚釘頭的變形為 ? ??? 0 2239。到了鐓粗末期，作為極端情況，當縱向流動阻力大于橫向流動阻力時，可以近似認為 只有側向金屬流動，而沒有軸向的金屬流動，即只發(fā)生鐓粗變形，這個階段的鉚接力達到最大。 ??，從式（ ），推出 CxlKye ??? 2? 應用應力邊界條件求積分常數(shù) C，當 39。 將數(shù)據(jù)代入公式得： ???????? ???????? ???????????????? )(3( 23235 2222 ???F ? 由 aFm? 得，接力為 3． 08噸力。軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。軸的扭轉強度條件為 ? ?TTT dnPWT ?? ???955000 T? 為扭轉切應力， T 為軸的扭矩 mmN? , TW 軸的抗扭截面系數(shù)， n 為軸的轉速， P 為軸傳遞的功率， d 計算截面處軸的直徑。故選用角接觸球軸承。故軸段 6 的直徑即為相配合的半聯(lián)軸器的直徑，取為 45mm。 軸段 2 是一軸環(huán)，右側用來定位齒輪，左側用來定位滾動軸承，查滾動軸承的手冊，可得該型號的滾動軸承內圈安裝尺寸最小為 64mm，同時軸環(huán)的直徑還要滿足比軸段 3的直徑 (為 58mm)大 5～ 10mm 的要求，故這段直徑最終取為 66mm。 軸承端蓋的總寬度為 20mm（由減速器及軸承端蓋的結構設計而定）。對于齒輪，由手冊查得平鍵的截全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 面尺寸寬179。 63，半聯(lián)軸器與軸的配合為 H7/k6。第二結構緊湊，在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需要的空間尺寸一般較小。 但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不適用于距離過大的場合。由于目前對于齒面磨損和塑性變形，尚未建立起廣為工程實際使用中而行之有效的計算方法和設計數(shù)據(jù)，所以目前設計一般使用的齒輪傳動時，通常只按齒根彎曲疲勞強度及保 證齒面接觸疲勞強度兩個準則進行計算。選用直齒圓柱齒輪傳動，對齒輪傳動系統(tǒng)的設計時應考慮到空間的限制 (根據(jù)鉸鏈上孔位置確定空間分布 )。在這一限制下對鉆孔齒輪系統(tǒng)進行設計計算，與鉆孔動力頭相鄰近的兩齒輪的齒頂圓直徑要小與 50mm，小齒輪 1 的齒數(shù)為 24，齒輪 2的齒數(shù)為 35，齒輪 3的全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 齒數(shù)為 77，齒輪計算相關公式： 鉆孔機構齒輪系統(tǒng)的設計與計算 在這一限制下對鉆孔齒輪系統(tǒng)進行設計計算，與鉆孔動力頭相鄰近的兩齒輪的齒頂圓直徑要小與 50mm，小齒輪 1的齒數(shù)為 24，齒輪 2 的齒數(shù)為 35，齒輪 3的齒數(shù)為 77，齒輪計算相關公式： 分度圓直徑計算： ? ?3 ??????????? ??HEdZT uuKd （ 47） （由計算公式（ 47）進行試算） 計算齒輪轉矩： n PT ?? （ 48） 試選載荷系數(shù) ?tK ， 計算齒輪傳遞轉矩， mmNn PT ???????? 451151 表 41圓柱齒輪的齒寬系 數(shù) 裝置狀況 兩支相對齒輪做對稱分布 兩支承相對于小齒輪做不對稱分布 小齒輪做懸臂布置 d? ? ?~~ ? ?~~ ~ 查表 51選取齒寬系數(shù) 1??d 表 42 彈性影響系數(shù) EZ 齒輪材料 彈性模量 aMPE/ 配對齒輪材料 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 鑄鋼 鍛鋼 夾布塑膠 ? ? ? ? ? 鍛鋼 鑄鋼 188 球墨鑄鐵 灰鑄鐵 由表 42查得材料影響系數(shù) MPaZE ? 由資料查得按齒面硬度查得 小齒