毛皮冲孔机的设计机械毕业论文(编辑修改稿)

毛皮冲孔机的设计机械毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

中国的裘皮行业已整装待发，准备迎接 2020 的中国 “ 黄金年 ”。 市场分析 2020 年，中国皮革行业继续保持发展态势，但增长速度明显回落。 2020 年上半年全部国有企业及年销售收入 500 万元人民币以上的非国有皮革、毛皮及制品企业工业总产值同比增长 20%，增幅比上年同期回落 7%。 轻革产量 亿平方米，同比增长 %，增幅比上年同期回落 %；皮鞋 亿双，同比增长 %，增幅比上年同期回落 3%；皮革服装 903 万件，同比下降 %（上年同期为增长 18%）；皮包 8 亿只，同比增长 %，增幅比上年同期上升 %；毛皮服装 28 万件，同比下降 %。 皮革工业主要商品及鞋类商品进出口仍保持增长，但出口增幅明显回落。 表 12 2020年 15月份皮革工业主要商品出口量值表 金额单位：千美元 主要商品 计量单位 2020年 15月 比上年增减 (%) 数量 金额 数量 金额 皮面皮鞋 万双 53,540 3,510,153 旅行用品及箱包 3,970,077 皮革服装 万件 753 271,992 毛皮服装 吨 346 43,384 皮革手套 万双 30,119 293,746 足篮排球 万个 7,708 109,464 生皮 千吨 0 1,309 成品及半成品革 千吨 54 567,493 毛皮冲孔机的设计 4 靴鞋零件及类似品 千吨 86 416,817 皮革机械 千台 23 22,908 总计 9,207,342 据海关统计，全国皮革工业主要商品出口同比增长 %，增幅比上年同期回落 %；旅行用品及箱包出口 亿美元，同比增长 %；皮革服装出口金额 亿美元，同比下降 %；毛皮服装出口 2,514 万美元，同比下降 %；成品革出口 2 万吨，同比下降%，出口金额 亿美元，同比下降 %。 鞋类商品出口 亿双，同比增长 %，比上年同期增长幅度回落 %；出口 金额 亿美元，同比增长 %，比上年同期增长幅度回落 %。 其中，皮面皮鞋出口 亿双，同比下降 %，出口金额 亿美元，同比增长 %。 表 12 2020 年 15 月份皮革工业主要商品进口量值表 金额单位：千美元 主要商品 计量单位 2020 年 15 月 比上年增减 (%) 数量 金额 数量 金额 生皮 千吨 399 626,955 成品及半成品革 千吨 468 1,815,211 靴鞋零件及类似品 千吨 12 124,151 皮革及制鞋机械 台 2,767 21,939 皮革机械零件 吨 283 3,157 旅行用品及箱包 121,911 皮革服装 千件 17 3,659 皮面皮鞋 万双 379 100,939 皮革手套 千付 192 455 毛皮衣服 公斤 2,152 283 足篮排球 千个 1,080 1,286 总计 2,819,947 2020 年 13 月，皮机、靴鞋零件进口下降，皮革服装、皮面皮革、箱包等皮革制品进口继续大幅度增长。 全国皮革工业主要商品进口金额同比增长 %，增幅较上年同期上升 %；生皮（毛皮除外）进口 万吨，同比增长 9%，进口金额 亿美元，同比增长 %；成品革进口 万吨，同比下降 6%，进口金额为 亿美元，同比增长 %；旅行用品及箱包进口上海理工大学本科 生 毕业 设计（ 论文 ） 5 6,957 万美元，同比增长 %；皮革服装进口 万件，同比增长 %，进口金额 251万美元，同比增长 %；毛皮服装进口 22 万美元，同比下降 %。 进口的持续增加，反映出我国市场对国外优质产品的强劲需求，也反映出中国市场的开放度不断增加。 课题研究的意义 目前，毛皮服饰从传统的保暖为主的功能走向了装饰为主的潮流，使用范围在不断扩大，除了传统的全部用毛皮制作的服装外，毛皮与各种面料结合制作的时尚服装也占较大比例，此外毛皮也进入各种服饰以及家庭装饰品的使用范畴，这将有望使毛皮产品由单一的冬季市场走向全年的市场，同时也会由寒冷地区走向更广阔的时尚城 市。 毛皮产品会随着时尚的潮流不断扩大它的市场。 而且 随着医学技术的提高及人们对自然、自身认识的深入，医疗保健和健康生活的观念也在不断更新和发展， “ 健康环保”成为休闲服以及内衣系列中的一大亮点，带给我们全新的穿衣理念。 如图 1所示的护肩、护兜、护膝等产品，由一块毛皮 1和衬布 2以及放置在二者之间的药袋 3 组成，其中毛皮块形状可裁制成圆形、方形、三角形等等。 使用时，毛被贴身，这样既达到保暖御寒的目的，同时通过药效防病治病达到保健之目的。 很显然，要发挥最大药效，药力必须穿透皮板和毛被，才能被人体吸收。 图 11 放置药袋的制品 众所周知，天然皮革具有透气性，这主要是通过皮板中的纤维间隙、毛细管和毛孔来透气。 毛皮带有毛被，无毛孔，因而透气性较差。 那么，要使药力透过皮板充分发挥药效，就必须在皮板上开孔而又要保持毛被的美观。 随着我国毛皮加工市场的不断扩大，对 毛皮加工的品质和要求也不断的提高，如何能够提高在皮板上开孔的效率，在保持其质量的同时又不妨碍其美观程度，一直是各大毛皮加工厂商努力研究和追求的。 毛皮冲孔机的设计 6 本章小结 随着毛皮制品市场的不断扩大，毛皮的加工工艺也在不断改进，由过去的手工型渐渐转变为机器自动型。 毛皮开孔工艺做为毛皮加工中重要的一部分，如何在解决毛皮上开孔而不伤毛被的问题的同时提高开孔的效率和开孔的质量，这就是本课题所要研究的。 上海理工大学本科 生 毕业 设计（ 论文 ） 7 第二章 毛皮冲孔机方案设计 开孔方案及冲针设计 毛皮冲孔机的设计主要参数： （ 1）生产率为 1200 件 /小时； （ 2）产品结构的直径为 200mm； （ 3）空间距 15mm，孔径 2mm； （ 4）电热功率 500～ 2020W。 在皮板上开孔，可采用三种方法 :(l)在毛皮蹂制前或鞭制过程中，通过特殊的化学处理，使皮板疏松形成缝隙； (2)蹂制后，采用化学腐蚀法开孔； (3)机械法冲孔。 方法 (1)目前在生产工艺上还无法解决。 方法 (2)的加工时间长，工艺操作难度较大，而且容易破坏皮板伤及毛被。 机械法是最常用的板料冲孔法 ,简单易行。 采用机械法在毛皮皮板上冲孔 ,必须考虑毛皮皮板材料的结构特殊性和产品的功能要求 :(1)从产品的要求 来看 ,开孔的目的是使药力能 透过皮板充分发挥药效，因此，孔径应小而密布。 孔径 2mm 以下 ,孔间距 15mm 左右； (2)毛皮皮板是一种具有弹性的纤维体，若在皮板上冲出直径 2mm 以下的小孔，则因皮板纤维自然收缩复原，小孔眼就会消失。 若冲掉一块直径较大的皮板 (带毛 )，则破坏了毛被而影响美观。 同时还需要考虑不同毛皮皮板厚度、硬度、毛被密度等的差异 ,冲出符合产品功能要求的孔。 综上分析可知 ,满足要求的孔的理想形状应为圆锥形，据此，我设计了 3种冲头 (如图 2－ 1所示 )进行对比试冲。 图中 (a)为圆柱底刃冲头，用其冲孔后 ，破坏了毛被。 (b)为圆锥冲头，用其冲孔后基本不伤毛被，但冲头退出皮板后，皮板纤维即收缩复原，小孔眼消失。 (c)为圆锥轴向刃冲头，在冲孔时可将皮板剪开 ,结果比用圆锥冲头稍好，但效果仍不理想，同时，这种冲头的制造也比较困难。 图 2－ 1 冲头 皮板是一种纤维交织材料 ,在一定温度下 ,纤维烧灼而碳化。 圆锥冲头热熨法就是根据此机理，把冲头 (针 )加热 ,然后刺穿皮板，热熨扩孔，圆满地解决了在皮板上冲孔又不伤毛被的问题。 毛皮冲孔机的设计 8 机器结构设计 圆锥冲头直刺法 如图 2－ 2 所示，主要由上压脚 针孔板 加热器 冲头 针盘 5 等组成，冲头 4 头部置于加热器 3 中。 工作时，将毛皮肉面朝下铺放在针孔板 2上，降下压脚 1压住皮板。 针盘 5 由驱动装置驱动由下向上运动，其上安装的冲头（已热）刺入皮板，稍停顿，热熨扩孔。 图 2－ 2 圆锥冲头直刺热熨开孔 圆盘回转多工位直刺冲孔机 如图 2－ 3 所示，主要由上压脚装置 六工位转盘 2（安装针孔板）、针盘装置 机架 11（安装加热器）和传动装置等组成。 电动机 7通过一对圆柱齿轮 6，使得主轴 5转动。 主轴安装的凸轮 4（ 4’）驱动针盘装置 3上下往复运动；两套压脚装置 1与支承芯轴13 组成挑担式结构，由主轴上安装的凸轮 8 驱动；六工位转盘 2 同槽轮机构 10 通过套筒12驱动间歇转位。 图 2－ 3 方案草图 上海理工大学本科 生 毕业 设计（ 论文 ） 9 安装在转盘上的针孔板按照待冲孔产品的要求（孔径、孔间距等）加工制作。 六工位转盘上的六个工位分成两组，如图 2－ 4所示。 其中 1和 4工位为放料工位， 2和 5工位为冲孔工位， 3 和 6工位为取料工位。 工作时，把两块毛皮毛被朝上分别放在 4 工位的针孔上，转盘带着针孔板转位到 2（ 5）工位进行冲孔，冲孔结束后，转盘转位到 3（ 6）工位，取出毛皮。 这样，机器启动后，即可依次循环自动完成冲孔工作。 图 2－ 4 六工位圆盘 2. 3 传动系统运动方案设计 考虑到机器体积不大，但是传动比要求大，故综合蜗轮蜗杆和齿轮传动的特点，采用蜗轮蜗杆 齿轮二级传动。 蜗轮蜗杆传动 如图 2－ 5 所示，蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，常用于轴交错角为 90176。 的两轴间传递运动和动力。 一般蜗杆为主动件，作减速运动。 蜗杆传动的振动、冲击和噪声均很小，工作较平稳，能以单级传动获得较大的传动比，结构紧凑，可以自锁。 故使用蜗杆传动作为第一级传动。 其中阿基米德圆柱蜗杆加工方便，应用较广泛，用于头数较少、载荷较小、转速较低或不太重要的传动。 故选 用普通圆柱蜗杆传动。 图 2－ 5 蜗轮蜗杆传动 毛皮冲孔机的设计 10 直齿轮传动 如图 2－ 6 所示，渐开线圆柱齿轮的传动速度和功率范围很大，传动效率高，一对齿轮可达 ，对中心距的敏感性小，互换性好，装配和维修方便，可以进行变位切削及各种修行、修缘，从而提高传动质量，易于进行精密加工，是齿轮传动中应用最广泛的传动。 故选用渐开线圆柱齿轮作为第二级传动。 图 2－ 6 直齿轮传动 锥齿轮传动 如图 2－ 7所示，因工作轴转速均为 10r/min，故传动比为 1，考虑到装配问题，采用圆锥齿轮传动。 圆锥齿轮用于 相交两轴之间的传动，其中应用最广泛的是两轴交角为 90176。 直齿圆锥齿轮，它比曲线齿锥齿轮的轴向力小，制造也比曲线齿锥齿轮容易。 故采用直齿锥圆柱齿轮传动。 图 2－ 7 锥齿轮传动 槽轮传动 设计要求生产率 Q=1200 件 /小时，故采用槽轮机构这一间歇运动机构，提高生产效率，实现毛皮的放置，开孔，提取循环。 如图 2－ 8 所示，槽轮机构由具有径向槽的槽轮、带有圆销 A 的拨盘和机架组成。 当拨盘作等速连续转动时，驱使槽轮作时转时停的间隙运动。 拨盘上的圆销 A尚未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧被拨盘的外凸圆弧 卡住，上海理工大学本科 生 毕业 设计（ 论文 ） 11 故槽轮静止不动。 图 2－ 8 外槽轮机构 槽轮机构结构简单、工作可靠，在设计合理的情况下，拨销进入和退出啮合时槽轮的运动较平稳。 采用外槽轮机构，拨盘与槽轮转向相反。 凸轮传动 凸轮机构作为一种常用机构，兼有传动、导向和控制功能，在自动化和半自动化机械中应用非常广泛。 故针盘装置采用平底直动从动件盘状凸轮机构驱动，考虑到机器工作速度比较低，所以从动件运动规律采用比较简单的等速运动规律，如图 2－ 9所示。 图 2－ 9 凸轮机构 本章小结 本章主要进行毛皮冲孔机方案设计。 提出了 3种开孔方案即 毛皮鞣制前化学处理，鞣制后化学腐蚀及机械法冲孔，选取机械法，运用普遍，简单易行。 进行了冲针设计，考虑到药效的发挥，皮板厚度、硬度、毛被密度等因素，设计成圆锥冲头，考虑到皮板纤维能够收缩复原，可将针头加热，然后刺穿皮板，热熨扩孔，圆满解决了在皮板上冲孔又不伤毛被的问题。 确定了传动系统运动方案，考虑到机器体积不大，但传动比要求大，综合蜗轮蜗杆和齿轮传动的优缺点，采用蜗轮蜗杆 齿轮二级传动系统。 进行主要工作机构设计，考虑到工作率要求，及毛皮的放置、针熨和提取，采用槽轮机构这一间歇机构，简单易行。 结合上述已设计方案 ，确定了圆盘回转多工位直刺冲孔机。 毛皮冲孔机的设计 12 第三章 毛皮冲孔机结构设计计算 传动参数计算 电动机的选择 根据工作载荷，工作要求和工作环境等条件，选用 Y系列封闭式三相交流异步电动机，主轴的功率 PW=。 查阅各传动部分效率： 联轴器：η 1= 蜗杆传动：η 2= 齿轮传动：η 3= 滚动轴承：η 4= 锥齿轮传动 :η 5= 总效率计算所 需电动机功率：η总 =η 1η 2η 3η 43。