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摘 要
我們的生活中都離不開鐵釘。鐵釘，是和我們的生活是密不可分、息息相關(guān)的，隨著鐵釘?shù)钠毡?，鐵釘?shù)闹圃煸O(shè)備開始盛行，但在日常五金制造行業(yè)，鐵釘?shù)陌b和整理成為急需解決的問題，大量無序的鐵釘如何按照一定的次序或者排列方式排好，進(jìn)行裝配或者包裝?，F(xiàn)在大部分是靠人手整理，現(xiàn)利用諧波振動(dòng)的原理，以及分選排序機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一臺(tái)全自動(dòng)鐵釘整理機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)整理功能
關(guān)鍵詞: 無序排列；諧波振動(dòng)；鐵釘整理
Abstract
Our life cannot do without nails. Is the nail, and our life are inseparable,
is closely related with the common nails, nails, manufacturing equipment manufacturing industry began to flourish, but in daily hardware, nails, packaging and sorting becomes an urgent issue, a large number of disordered nails to accord with the order or arrangement layout, assembly or packaging. Now mostly rely on manpower arrangement, we use principle of harmonic vibration, and sorting sorting machine, designed an automatic nail finishing machine, automatic sorting function.
Keywords: random arrangement; harmonic vibration; finishing nails
目錄
第1章 緒論 1
1.1概述 1
1.2 整理機(jī)基礎(chǔ)研究 2
1.3 現(xiàn)有技術(shù)條件 2
1.4 產(chǎn)品現(xiàn)狀 2
第2章 設(shè)計(jì)內(nèi)容 3
2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 3
2.2 設(shè)計(jì)要求 3
2.3 設(shè)計(jì)方案的構(gòu)想 3。
第3章 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 。
參考文獻(xiàn) 5
致 謝 。
附錄 圖紙列表 。
第1章 緒論
鐵釘有很多叫法，每個(gè)人的叫法可能都不同，有人叫成螺釘，有人叫成鐵釘，有人叫成標(biāo)準(zhǔn)件，有人叫成緊固件。雖然有這么多叫法，但意思都是一樣的，都是鐵釘。鐵釘是緊固件的通用說法。鐵釘?shù)脑硎抢梦矬w的斜面圓形旋轉(zhuǎn)和摩擦力的物理學(xué)和數(shù)學(xué)原理，循序漸進(jìn)地緊固器物機(jī)件的工具。
鐵釘在日常生活當(dāng)中和工業(yè)生產(chǎn)制造當(dāng)中，是少不了的，鐵釘也被稱為工業(yè)之米?？梢婅F釘?shù)倪\(yùn)用之廣泛。鐵釘?shù)倪\(yùn)用范圍有：電子產(chǎn)品，機(jī)械產(chǎn)品，數(shù)碼產(chǎn)品，電力設(shè)備，機(jī)電機(jī)械產(chǎn)品。船舶，車輛，水利工程，甚至化學(xué)實(shí)驗(yàn)上也有用到鐵釘。反正是超多地方都有用到鐵釘?shù)?。特如?shù)碼產(chǎn)品上面用到的精密鐵釘。DVD，照相機(jī)、眼鏡、鐘表、電子等使用的微型鐵釘;電視、電氣制品、樂器、家具等之一般鐵釘;至于工程、建筑、橋梁則使用大型鐵釘、螺帽;交通器具、飛機(jī)、電車、汽車等則為大小鐵釘并用。鐵釘在工業(yè)上負(fù)有重要任務(wù)，只要地球上存在著工業(yè)，則鐵釘之功能永遠(yuǎn)重要。
鐵釘之型式，不論是眼鏡用的極小鐵釘或是大型重電工程用之大鐵釘其種類很多。鐵釘之精度通常為6g級(jí)(2級(jí)，美國(guó)規(guī)格“IFI”為2A牙)，建設(shè)工程用的粗制螺為1g級(jí)。
鐵釘?shù)倪\(yùn)用范圍那么廣泛，所以鐵釘市場(chǎng)肯定比較大，需求量肯定相對(duì)來說巨大的，而且在鐵釘行業(yè)生產(chǎn)鐵釘廠家定然也比較多。采購們?cè)谶x擇專業(yè)的鐵釘采購廠家時(shí)，肯定需要先了解鐵釘?shù)囊恍I(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，比如說鐵釘分類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及美式鐵釘規(guī)格表。
1.1傳統(tǒng)鐵釘制造概述
一，鋼材設(shè)計(jì)??
在緊固件制造中，正確選用緊固件材料是重要一環(huán)，因?yàn)榫o固件的性能和其材料有著密切的關(guān)系。如材料選擇不當(dāng)或不正確，可能造成性能達(dá)不到要求，使用壽命縮短，甚至發(fā)生意外或加工困難，制造成本高等，因此緊固件材料的選用是非常重要的環(huán)節(jié)。?冷鐓鋼是采用冷鐓成型工藝生產(chǎn)的互換性較高的緊固件用鋼。由于它是常溫下利用金屬塑性加工成型，每個(gè)零件的變形量很大，承受的變形速度也高，因此，對(duì)冷鐓鋼原料的性能要求十分嚴(yán)格。?在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐和用戶使用調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合GB/T6478-2001《冷鐓和冷擠壓用鋼技術(shù)條件》GB/T699-1999《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》及目標(biāo)JISG3507-1991《冷鐓鋼用碳素鋼盤條》的特點(diǎn)，以8.8級(jí)，9.8級(jí)鐵釘螺釘?shù)牟牧弦鬄槔鞣N化學(xué)元素的確定。?C含量過高，冷成形性能將降低；太低則無法滿足零件機(jī)械性能的要求，因此定為0.25％－0.55％。?Mn能提高鋼的滲透性，但添加過多則會(huì)強(qiáng)化基體組織而影響冷成形性能；在零件調(diào)質(zhì)時(shí)有促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向，故在國(guó)際的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高，定為0.45％－0.80％。?Si能強(qiáng)化鐵素體，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定為Si小于等于0.30％。?S.P.為雜質(zhì)元素，它們的存在會(huì)沿晶界產(chǎn)生偏析，導(dǎo)致晶界脆化，損害鋼材的機(jī)械性能，應(yīng)盡可能降低，定為P小于等于0.030％，S小于等于0.035％。?B.含硼量最大值均為0.005％，因?yàn)榕鹪仉m然具有顯著提高鋼材滲透性等作用，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致鋼材脆性增加。含硼量過高，對(duì)鐵釘，螺釘和螺柱這類需要良好綜合機(jī)械性能的工件是十分不利的。??
二，球化（軟化）退火??
沉頭螺釘，內(nèi)六角圓柱頭鐵釘采用冷鐓工藝生產(chǎn)時(shí)，鋼材的原始組織會(huì)直接影響著冷鍛加工時(shí)的成形能力。冷鐓過程中局部區(qū)域的塑性變形可達(dá)60％－80％，為此要求鋼材必須具有良好的塑性。當(dāng)鋼材的化學(xué)成分一定時(shí)，金相組織就是決定塑性優(yōu)劣的關(guān)鍵性因素，通常認(rèn)為粗大片狀珠光體不利于冷鐓成形，而細(xì)小的球狀珠光體可顯著地提高鋼材塑性變形的能力。?對(duì)高強(qiáng)度緊固件用量較多的中碳鋼和中碳合金鋼，在冷鐓前進(jìn)行球化（軟化）退火，以便獲得均勻細(xì)致的球化珠光體，以更好地滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。?對(duì)中碳鋼盤條軟化退火而言，其加熱溫度多選擇在該鋼材臨界點(diǎn)上下保溫，加熱溫度一般不能太高，否則會(huì)產(chǎn)生三次滲碳體沿晶界析出，造成冷鐓開裂，而對(duì)于中碳合金鋼的盤條采用等溫球化退火，在AC1＋(20-30%)加熱后，爐冷到略低于Ar1，溫度約700攝氏度等溫一段時(shí)間，然后爐冷至500攝氏度左右出爐空冷。鋼材的金相組織由粗變細(xì)，由片狀變球狀，冷鐓開裂率將大大減少。?35\45\ML35\SWRCH35K?鋼軟化退火溫度一般區(qū)域?yàn)?15－735攝氏度；而SCM435\40Cr\SCR435鋼球化退火加熱溫度一般區(qū)域?yàn)?40－770攝氏度，等溫溫度680－700攝氏度。??
三，剝殼除鱗??
冷鐓鋼盤條去除氧化鐵板工序?yàn)閯兞?，除鱗，有機(jī)械除鱗和化學(xué)酸洗兩種方法。用機(jī)械除鱗取代盤條的化學(xué)酸洗工序，既提高了生產(chǎn)率，又減少了環(huán)境污染。此除鱗過程包括彎曲法（普遍使用帶三角形凹槽的圓輪反復(fù)彎曲盤條），噴九法等，除鱗效果較好，但不能使殘余鐵鱗去凈（氧化鐵皮清除率為97％），尤其是氧化鐵皮粘附性很強(qiáng)時(shí)，因此，機(jī)械除鱗受鐵皮厚度，結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)的影響，使用于低強(qiáng)度緊固件（小于等于6.8級(jí)）用的碳鋼盤條。高強(qiáng)度緊固件（大于等于8.8級(jí)）用盤條在機(jī)械除鱗后，為除凈所有的氧化鐵皮，再經(jīng)化學(xué)酸洗工序即復(fù)合除鱗。?對(duì)低碳鋼盤條而言，機(jī)械除鱗殘留的鐵皮容易造成粒拔模不均勻磨損。當(dāng)粒拔?？子捎诒P條鋼絲摩擦外溫時(shí)粘附上鐵皮，使盤條鋼絲表面產(chǎn)生縱向粒痕，盤條鋼絲冷鐓凸緣鐵釘或圓柱頭螺釘時(shí)，頭部出現(xiàn)微裂紋的原因，95％以上是鋼絲表面在拉拔過程中產(chǎn)生的劃痕所引起。因此，機(jī)械除鱗法不宜用來高速拉拔。??
四，拉拔??
拉拔工序有兩個(gè)目的，一是改制原材料的尺寸；二是通過變形強(qiáng)化作用使緊固件獲得基本的機(jī)械性能，對(duì)于中碳鋼，中碳合金鋼還有一個(gè)目的，即是使盤條控冷后得到的片狀滲碳體在拉拔過程中盡可能的破解，為隨后的球化（軟化）退火得到粒狀滲碳體做好準(zhǔn)備，然而，有些廠家為降低成本，任意減少拉拔道次，過大的減面率增加了盤條鋼絲的加工硬化傾向，直接影響了盤條鋼絲的冷鐓性能。?如果各道次的減面率分配不合適，也會(huì)使盤條鋼絲在拉拔過程中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)裂紋，這種沿鋼絲縱向分布，周期一定的裂紋在鋼絲冷鐓過程中暴露。此外，拉拔過程中如潤(rùn)滑不好，也可造成冷拔盤條鋼絲有規(guī)律地出現(xiàn)橫裂紋。?盤條鋼絲出出粒絲?？谏暇硗瑫r(shí)的切線方向與拉絲模不同心，會(huì)造成拉絲模單邊孔型的磨損加劇，使內(nèi)孔失圓，造成鋼絲圓周方向的拉拔變形不均勻，使鋼絲的圓度超差，在冷鐓過程中鋼絲橫截面應(yīng)力不均勻而影響冷鐓合格率。?盤條鋼絲拉拔過程中，過大的部分減面率使鋼絲的表面質(zhì)量惡化，而過低的減面率卻不利于片狀滲碳體的破碎，難以獲得盡可能多的粒狀滲碳體，即滲碳體的球化率低，對(duì)鋼絲的冷鐓性能極為不利，采用拉拔方式生產(chǎn)的棒料和盤條鋼絲，部分減面率直控制在10％－15％的范圍內(nèi)。?
五，冷鍛成形??
通常，鐵釘頭部的成形采用冷鐓塑性加工，同切削加工相比，金屬纖維（金屬留線）沿產(chǎn)品形狀呈連續(xù)狀，中間無切斷，因而提高了產(chǎn)品強(qiáng)度，特別是機(jī)械性能優(yōu)良。?冷鐓成形工藝包括切料與成形，分單工位單擊，雙擊冷鐓和多任務(wù)位自動(dòng)冷鐓。一臺(tái)自動(dòng)冷鐓機(jī)分別在幾個(gè)成型凹模里進(jìn)行沖壓，鐓鍛，擠壓和縮徑等多任務(wù)位工藝。?單工位或多任務(wù)位自動(dòng)冷鐓機(jī)使用的原始毛坯的加工特點(diǎn)是由材料尺寸長(zhǎng)5－6米的棒料或重量為1900－2000KG的盤條鋼絲的尺寸決定的，即加工工藝的特點(diǎn)在于冷鐓成型不是采用預(yù)先切好的單件毛坯，而是采用自動(dòng)冷鐓機(jī)本身由棒料和盤條鋼絲切取和鐓粗的（必要時(shí)）毛坯。?在擠壓型腔之前，毛坯必須進(jìn)行整形。通過整形可得到符合工藝要求的毛坯。在鐓鍛，縮徑和正擠壓之前，毛坯不需整形。毛坯切斷后，送到鐓粗整形工位。該工位可提高毛坯的質(zhì)量，可使下一個(gè)工位的成型力降低15－17％，并能延長(zhǎng)模具壽命，制造鐵釘可采用多次縮徑。?1.用半封閉切料工具切割毛坯，最簡(jiǎn)單的方法是采用套筒式切料工具；切口的角度不應(yīng)大于3度；而當(dāng)采用開口式切料工具時(shí)，切口的斜角可達(dá)5－7度。?2.短尺寸毛坯在由上一個(gè)工位向下一個(gè)成型工位傳遞過程中，應(yīng)能翻轉(zhuǎn)180度，這樣能發(fā)揮自動(dòng)冷鐓機(jī)的潛力，加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜的緊固件，提高零件精度。?3.在各個(gè)成型工位上都應(yīng)該裝有沖頭退料裝置，凹模均應(yīng)帶有套筒式頂料裝置。?4.成型工位的數(shù)量（不包括切斷工位）一般應(yīng)達(dá)到3－4個(gè)工位（特殊情況下5個(gè)以上）。?5.在有效使用期內(nèi)，主滑塊導(dǎo)軌和工藝部件的結(jié)構(gòu)都能保證沖頭和凹模的定位精度。?6.在控制選料的擋板上必須安裝終端限位開關(guān)，必須注意鐓鍛力的控制。?在自動(dòng)冷鐓機(jī)上制造高強(qiáng)度緊固件所使用的冷撥盤條鋼絲的不圓度應(yīng)在直徑公差范圍內(nèi)，而較為精密的緊固件，其鋼絲的不圓度則應(yīng)限制在1/2直徑公差范圍內(nèi)，如果鋼絲直徑達(dá)不到規(guī)定的尺寸，則零件的鐓粗部分或頭部就會(huì)出現(xiàn)裂痕，或形成毛刺，如果直徑小于工藝所要求的尺寸，則頭部就會(huì)不完整，棱角或漲粗部分不清晰。?冷鐓成型所能達(dá)到的精度還同成型方法的選擇和所采用的工序有關(guān)。此外，它還取決于所用的設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工藝特點(diǎn)及其狀態(tài)，工模具精度，壽命和磨損程度。?冷鐓成型和擠壓使用的高合金鋼，硬質(zhì)合金模具的工作表面粗糙度不應(yīng)大Ra=0.2um,這類模具工作表面的粗糙度達(dá)到Ra=0.025-0.050um時(shí)，具有最高壽命。??
1.2整理機(jī)基礎(chǔ)研究
國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)展：
中國(guó)真空整理機(jī)形成行業(yè)僅10年，基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，技術(shù)及科研力量不足，其發(fā)展相對(duì)滯后，在某種程度上拖了五金和整理工業(yè)的后腿。預(yù)測(cè)到2010年，國(guó)內(nèi)行業(yè)總產(chǎn)值可達(dá)到1300億元(現(xiàn)價(jià))，而市場(chǎng)需求可能達(dá)到2000億元。如何能夠盡快的趕上并且抓住這個(gè)巨大的市場(chǎng)是我們迫切需要解決的問題。
我國(guó)真空整理機(jī)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)真空整理機(jī)起步于上個(gè)世紀(jì)70年代末，年產(chǎn)值只有七八千萬元產(chǎn)品,品種僅有100多種，銷售總額由1994年的150億元增加到2000年的300億元，產(chǎn)品品種由1994年的270種發(fā)展到2000年的3700種。產(chǎn)品水平上了新臺(tái)階，開始出現(xiàn)規(guī)?；?、成套化、自動(dòng)化的趨勢(shì)，傳動(dòng)復(fù)雜、技術(shù)含量高的設(shè)備開始出現(xiàn)。可以說我國(guó)的機(jī)械生產(chǎn)已滿足了國(guó)內(nèi)的基本需求，并開始向東南亞及第三世界國(guó)家出口，如我國(guó)2000年的進(jìn)出口總額為27.37億美元，其中出口額為12.9億美元，比1999年提高了22.2%。在出口的機(jī)械品種中以五金真空整理機(jī)等設(shè)備已開始成套出口。
整理機(jī)械行業(yè)的發(fā)展