指甲刀畢業(yè)設(shè)計

可旋轉(zhuǎn)式指甲刀設(shè)計書摘要指甲刀是生活用于修剪手指甲和腳趾甲，為了處理剪指甲時方便旋轉(zhuǎn)問題，基于普通指甲刀結(jié)構(gòu)分析，原理分析設(shè)計了一款可旋轉(zhuǎn)式指甲刀刀頭，手柄上為了預防打滑設(shè)置了既能夠增大摩擦力又美觀波浪式花紋。經(jīng)過強度和韌性計算同時考慮價格原因決定了不一樣部分用不一樣材料，工藝分析決定了可旋轉(zhuǎn)式指甲刀生產(chǎn)可行性，而且經(jīng)過工藝分析，利用率計算確定了生產(chǎn)各零部件大批量生產(chǎn)方法。考慮到各部件生產(chǎn)所花費時間和工藝設(shè)計了一條合理生產(chǎn)流程。最終得到我們所想要指甲刀。最終對這次設(shè)計碰到問題和所學到東西作了一個總結(jié)。目錄摘要 =1\*ROMANI第1章 緒論 1第2章結(jié)構(gòu)分析 22.1普通指甲刀結(jié)構(gòu)分析 22.2可旋轉(zhuǎn)式指甲刀結(jié)構(gòu)分析 22.3本章小結(jié) 3第3章工藝分析 43.1 選材 43.2工藝 43.2.1零件工藝分析 43.2.2零件工藝方案確實定 53.2.3零件模具結(jié)構(gòu)型式確實定 53.2.4零件工藝分析 63.2.5零件工藝方案確實定 73.2.6零件模具結(jié)構(gòu)型式確實定 73.2.7零件工藝分析 83.2.8零件工藝方案確實定 93.2.9零件模具結(jié)構(gòu)型式確實定 93.2.10結(jié)構(gòu)四工藝分析 113.3生產(chǎn)流程 113.4本章小結(jié) 11結(jié)論 12參考文件 13致謝 14附錄 15緒論相信應(yīng)該是20世紀洋人創(chuàng)造，原理應(yīng)該來自於剪刀+挫刀，這是很簡單杠桿原理，杠桿原理基本有3種類型，第一類杠桿例子是天平、剪刀、鉗子等，第二類杠桿例子是開瓶器、胡桃夾，第三類杠桿如錘子、鑷子等。以前沒有指甲刀時候，人指甲長了都是用剪刀剪，或用磨，指甲刀算是一個很造福人類方便創(chuàng)造。人類指甲不停生長，當它長得過長以后必定會帶來不便，所以就有用磨，用啃，而生活依然進行。不過，當不便性達成人類懶惰需要標按時，人類就會用到剛才創(chuàng)造剪刀。依照剪刀原理，人類創(chuàng)造了指甲刀，之后就產(chǎn)生了類似于各類剪法。指甲越剪越滑，越剪越漂亮，當然確保了美觀。當審美意識提升與嫉妒等各類心理產(chǎn)生時候，于是就產(chǎn)生了各類美指，把指甲涂得花花綠綠。指甲刀產(chǎn)生豐富了人類審美觀發(fā)展，當然，指甲刀用處更是層出不窮，在此不做列舉。總而言之，人類指甲帶來不便必定會產(chǎn)生指甲刀。指甲刀種類很多，有大小之分，要有嬰兒指甲刀、老年人指甲刀。仔細想想，其實從最初指甲刀到現(xiàn)在各種指甲刀結(jié)構(gòu)上基本沒有改變，只是豐富了它功效和外觀而已。如嬰兒指甲刀就是把普通指甲刀把手部分做成塑料，整體放小，更深入是加上一個放大鏡，整體可愛可親用于嬰兒指甲修剪。不過，一些資料上對我們中國指甲刀不是很認同，質(zhì)量上不如韓國、日本好，本人認為這個我們國民消費觀關(guān)于系，我們國產(chǎn)一個才兩元，一元，甚至有八角。而外國通常都幾十元，甚至上百元不等。哪幾元甚至幾角東西跟幾十元比，我們中國就是天才也只能縮短之間差距。第2章結(jié)構(gòu)分析2.1普通指甲刀結(jié)構(gòu)分析指甲刀種類很多，但分析一下其實就是下面這一個改造，然后在某個面上加上一個銼刀面。下面對一個普通指甲刀進行結(jié)構(gòu)分析。圖2-1普通指甲刀圖示2.2可旋轉(zhuǎn)式指甲刀結(jié)構(gòu)分析本指甲刀由A板、O板、CE銷三部分組成。簡單來講ABC組成一個杠桿B點是支點C點受到由杠桿ABC帶來向上一個力要平衡話下面就有對應(yīng)一個拉力CE因為CE這個距離是固定所以C點是固定當A下壓時因為CB也是固定杠桿原理CB會與BO有夾角造成D點下壓于是完成了剪指甲動作[1]。在來討論B點是否是固定點C點固定O點也固定當BO往下壓時相當于BO是以O(shè)為圓心圓半徑同理CB是以C為圓心圓半徑兩個半徑都在圍繞各自圓心運動那么交點顯然是B不過圓心不在同一位置那么顯然B點不會是固定。其中共用到了三個杠桿原理，杠桿ABC為一個省力杠桿，也是我們剪指甲動力，它以B點為支點，AB為動力臂，BC為阻力臂，顯然AB顯著長于BC，所以它是一個省力杠桿。下面兩個杠桿分別為BOD、EOD它們分別以B點和E點為支點，BO、EO為動力臂，AD和OD為阻力臂，它們阻力臂長于動力臂，所以為費勁杠桿。圖2-2可旋轉(zhuǎn)式指甲刀圖示圖2-2為本人設(shè)計可旋轉(zhuǎn)式指甲刀圖示，將以前把手部分一分為二，分為了D部分和OEF部分，所以該指甲刀共有四部分組成，這里分別用一個字母表示，分別為ADOC。A 點為大拇指剪指甲向下摁地方，即AD為動力臂，D為支點，DF為阻力臂，可見AD顯著長于DF很多，所以是個很省力杠桿。假如仔細分析不難看出其實DF也是一個杠桿原理，支點是在指甲刀工作時D點正下方O上有個凸起點作為它支點，D到支點距離為動力臂，支點到F點距離為阻力臂，可見這個杠桿也是很省力。下面O部分就和以前指甲刀相同了，還是費勁杠桿，不過阻力臂顯著變短了，所以費勁就少了些了。至于結(jié)構(gòu)上A上為了預防ABC彎度過大影響美觀，所以用了一個凸體B點，外觀愈加漂亮，在A點上設(shè)置了四個波浪式花紋增加了摩擦力預防打滑。D結(jié)構(gòu)上在工作時B點正下方設(shè)置一個凹槽用來放置B點放置工作時亂擺，下方有呈圓弧排列五個凹槽，用來當旋轉(zhuǎn)指甲刀頭時能夠固定在某一個位置，在尾端有個OD折彎，上面設(shè)有波浪花紋增大了美觀且預防打滑。橢圓形里面是磨指甲銼刀，用于剪完指甲進行修理。C部分是指甲刀工作部分，在折彎尾端開兩個U型孔，即減輕了重量，還能提升彈性，增加了美觀，當然孔不能太大不然會影響鋼強度輕易折斷。在指甲刀工作時B點正下方C上有一個小凸體為D工作時支點。結(jié)構(gòu)E為該指甲刀鏈接部件，與以前指甲刀不一樣地方在于最終靠近釘帽地方有個階梯，它能夠與C部分結(jié)合緊密，預防C晃動。2.3本章小結(jié)經(jīng)過對普通指甲刀結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合可旋轉(zhuǎn)式指甲刀所特有功效，在不改變基本原理情況下對指甲刀結(jié)構(gòu)加以改進，得到了外觀漂亮，功效更強可旋轉(zhuǎn)式指甲刀。第3章工藝分析選材強度是指在外力作用下抵抗永久變形和斷裂能力。強度是衡量零件本身承載能力[2]（即抵抗失效能力）。材料局部抵抗硬物壓入其表面能力稱為硬度。固體對外界物體入侵局部抵抗能力，是比較各種材料軟硬指標。硬度有很多個測法，所以有很多個單位，包含洛氏硬度、布氏硬度等等[3]。塑性是一個在某種給定載荷下,材料產(chǎn)生永久變形材料特征,對大多工程材料來說,當其應(yīng)力低于百分比極限時,應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系是線性。另外,大多數(shù)材料在其應(yīng)力低于屈服點時，表現(xiàn)為彈性行為，也就是說，當移走載荷時，其應(yīng)變也完全消失。塑性好壞可用伸長率δ和斷面收縮率ψ表示。材料在受拉伸外力時候，當外力足夠大，材料會發(fā)生不可恢復變形，直至斷裂，斷裂切口為45度角，并有顯著鎖頸現(xiàn)象。為何會是45度角度斷裂呢？通常認為材料在拉伸過程中發(fā)生晶格移位，而在受力面45度地方切應(yīng)力是最大，一次該處最輕易出現(xiàn)晶格滑移，造成斷裂[4]。韌性又稱彈性，是指材料在受外力作用時，發(fā)生彈性形變，當外力小時候，形變也回復。此時受到最大外力即材料百分比極（彈性極限），若外力繼續(xù)增大，則發(fā)生不可回復塑性形變?？紤]到產(chǎn)品中用到材料強度與韌性，以及美觀性，本人選取不銹鋼材和冷板兩種材料，但考慮到價格不銹鋼太貴，而冷板又不影響它功效情況下，本人選取2mmSPCC板為A、D材料。為了是外表美觀而且光滑，不易褪色，本人采取對A、D鍍鉻。這么看起來就和不銹鋼一樣了。至于O部分，它是指甲刀最重之重，它到頭部分需要開刃，且要求更高，假如生銹將影響指甲刀使用。所以本人選取SUS不銹鋼板。C部分為連接部分，起到連接個結(jié)構(gòu)作用。通常鋼就達成所用強度。一樣采取鍍鉻。3.2工藝3.2.1零件工藝分析工件部分為附錄圖1所表示落料沖孔件，材料為SPCC鋼，材料厚度為2mm，生產(chǎn)批量為大批量，工藝分析以下：1.材料分析SPCC為通慣用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸В邆浜芎脹_載成型形性能。2.結(jié)構(gòu)分析零件結(jié)構(gòu)相對簡單，無尖角，對沖載加工較為有利。零件中有一個方形孔，孔最尺寸為8X5mm，孔旁邊是一個拉伸，最前面和最終面有折彎，另外，經(jīng)計算孔距零件外形之間最小孔邊距滿足載件最小孔邊距大于等于1.5t等于3mm要求，所以該零件結(jié)構(gòu)滿足沖載要求。3.精度分析零件尺寸均為標注偏差，為自由尺寸，可按IT10——IT14級精度補標工件尺寸公差。4.生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量：大批量3.2.2零件工藝方案確實定零件為滿足沖孔拉伸折彎落料件，可提出加工方案以下：方案一：先落料，后沖孔，然后拉伸再折彎。采取四套單工方模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔，拉伸折彎復合模沖壓，采取復合模生產(chǎn)。方案三：沖孔拉伸折彎落料連續(xù)沖壓，采取級進模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要四道工序，四幅模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在批量較大情況下不適合使用。方案二只需要兩副模具，沖壓件形位精度和尺寸精度易確保，且生產(chǎn)效率較高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復雜，不過因為零件幾何精度較為簡單，模具制造并不困難。方案三只需要一副模具，生產(chǎn)效率也高，但與方案二相比零件精度稍差。欲確保沖壓件形狀精度，需要在模具上設(shè)置導正銷，模具制裝配較復合模具復雜。所以，比較三個方案，采取方案二生產(chǎn)。3.2.3零件模具結(jié)構(gòu)型式確實定1.模具結(jié)構(gòu)形式選擇在沖壓方案制訂中，已經(jīng)選定用復合沖裁模。復合沖裁模.板料定位方式：因為該模具采取是，控制條料卷進方向采取導料銷，控制條料送進步距采取擋料銷來定步距。卸料、出件方式選擇：依照模具沖裁運動特點，該模具采取彈性卸料方式比很好。采取推件塊，利用模具開模力來推工件，既安全有可靠。即采取剛性裝置取出工件。2.工序與排樣依照工件開關(guān)，確定采取無廢料排樣方法不可能做到，但能采取有廢料和少廢料排樣方法。經(jīng)數(shù)次排樣計算決定采取1）搭邊設(shè)計板料厚度t1=2mm,工件邊長L1>74mm,所以a=3mm,a=3mm。送料步距A=15mm,條料寬度B=80mm。2）排樣布局圖3-1結(jié)構(gòu)1排樣布局材料利用率計算：S1=888mm（3-1）1=×100%=×100%=×100%（3-2） 1=74%（3-3）式中，—材料利用率； S—工件實際面積； S—所用材料面積，包含工件面積與廢料面積； A—步距（相鄰兩個制件對應(yīng)點距離） B—條料寬度。3）制件定位、導正方式用導料銷和擋料銷來導正條料進給。4）卸料裝置采取彈性卸料裝置。5）模架選擇后側(cè)導柱模架[5]。3.2.4零件工藝分析工件部分為附錄2所表示落料沖孔折彎件，材料為SPCC鋼，材料厚度為2mm，生產(chǎn)批量為大批量，工藝分析以下：1.材料分析SPCC為通慣用冷軋?zhí)妓劁摫“?，具備很好沖載成型形性能。2.結(jié)構(gòu)分析零件結(jié)構(gòu)相對簡單，無尖角，對沖載加工較為有利。零件中有一個ф7孔，孔旁邊是一個沖矩形孔，反面七個，最前面和最終面有折彎，另外，經(jīng)計算孔距零件外形之間最小孔邊距滿足載件最小孔邊距大于等于1.5t等于3mm要求，所以該零件結(jié)構(gòu)滿足沖載要求。3.精度分析零件尺寸均為標注偏差，為自由尺寸，可按IT10——IT14級精度補標工件尺寸公差。4.生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量：大批量3.2.5零件工藝方案確實定零件為滿足沖孔拉伸折彎落料件，可提出加工方案以下：方案一：先落料，后沖孔，然后拉伸再兩次折彎。采取五套單工方模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔，拉伸折彎再折彎復合模沖壓，采取復合模生產(chǎn)。方案三：沖孔拉伸折彎落料連續(xù)沖壓，采取級進模生產(chǎn)。三種方案最終都有一個磨銼刀方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要六道工序，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在批量較大情況下不適合使用。方案二只需要三副模具，四道工序，沖壓件形位精度和尺寸精度易確保，且生產(chǎn)效率較高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復雜，不過因為零件幾何精度較為簡單，模具制造并不困難。方案三只需要一副模具，生產(chǎn)效率也高，但與方案二相比零件精度稍差。欲確保沖壓件形狀精度，需要在模具上設(shè)置導正銷，模具制裝配較復合模具復雜。所以比較三個方案，采取方案二生產(chǎn)。3.2.6零件模具結(jié)構(gòu)型式確實定1.模具結(jié)構(gòu)形式選擇在沖壓方案制訂中，已經(jīng)選定用復合沖裁模。復合沖裁模.板料定位方式：因為該模具采取是，控制條料卷進方向采取導料銷，控制條料送進步距采取擋料銷來定步距。卸料、出件方式選擇：依照模具沖裁運動特點，該模具采取彈性卸料方式比很好。采取推件塊，利用模具開模力來推工件，既安全有可靠。即采取剛性裝置取出工件。2.工序與排樣依照工件開關(guān)，確定采取無廢料排樣方法不可能做到，但能采取有廢料和少廢料排樣方法。經(jīng)數(shù)次排樣計算決定采取1） 搭邊設(shè)計2） 板料厚度t=2mm,工件邊長L>132mm,所以a=5mm,a=5mm。送料步距A=20mm,條料寬度B=142mm圖3-2結(jié)構(gòu)2排樣布局材料利用率計算：S2=1980mm（3-4）2=×100%=×100%=×100% （3-5） =62% （3-6）式中，2—材料利用率； S2—工件實際面積； S2—所用材料面積，包含工件面積與廢料面積； A—步距（相鄰兩個制件對應(yīng)點距離） B—條料寬度。3）制件定位、導正方式用導料銷和擋料銷來導正條料進給。4）卸料裝置采取彈性卸料裝置。5）模架選擇后側(cè)導柱模架。3.2.7零件工藝分析工件部分為附錄圖3所表示落料沖孔折彎開刃件，材料為SUS不銹鋼，材料厚度為2mm，生產(chǎn)批量為大批量，工藝分析以下：1.材料分析SUS為通常不銹鋼，具備很好沖載成型形性能。2.結(jié)構(gòu)分析零件結(jié)構(gòu)精度要求相對較高，是指甲刀最主要部分。零件中有一個ф7孔，孔旁邊是一個拉伸定位，后面有兩個橢圓形開孔，最前面和最終面有折彎，最終還要對刀開刃。另外，經(jīng)計算孔距零件外形之間最小孔邊距滿足載件最小孔邊距大于等于1.5t等于3mm要求，所以該零件結(jié)構(gòu)滿足沖載要求。3.精度分析零件尺寸均為標注偏差，為自由尺寸，可按IT10——IT14級精度補標工件尺寸公差。4.生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量：大批量3.2.8零件工藝方案確實定零件為滿足沖孔拉伸折彎落料件，可提出加工方案以下：方案一：先落料，后沖孔，然后拉伸再兩次折彎。采取五套單工方模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔，拉伸折彎再折彎復合模沖壓，采取復合模生產(chǎn)。方案三：沖孔拉伸折彎落料連續(xù)沖壓，采取級進模生產(chǎn)。三種方案最終都有一個開刃方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要六道工序，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在批量較大情況下不適合使用。方案二只需要三副模具，四道工序，沖壓件形位精度和尺寸精度易確保，且生產(chǎn)效率較高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復雜，不過因為零件幾何精度較為簡單，模具制造并不困難。方案三只需要一副模具，生產(chǎn)效率也高，但與方案二相比零件精度稍差。欲確保沖壓件形狀精度，需要在模具上設(shè)置導正銷，模具制裝配較復合模具復雜。所以，比較三個方案，采取方案二生產(chǎn)。3.2.9零件模具結(jié)構(gòu)型式確實定1.模具結(jié)構(gòu)形式選擇在沖壓方案制訂中，已經(jīng)選定用復合沖裁模。復合沖裁模.板料定位方式：因為該模具采取是，控制條料卷進方向采取導料銷，控制條料送進步距采取擋料銷來定步距。卸料、出件方式選擇：依照模具沖裁運動特點，該模具采取彈性卸料方式比很好。采取推件塊，利用模具開模力來推工件，既安全有可靠。即采取剛性裝置取出工件。2.工序與排樣依照工件開關(guān)，確定采取無廢料排樣方法不可能做到，但能采取有廢料和少廢料排樣方法。經(jīng)數(shù)次排樣計算決定采取1）搭邊設(shè)計板料厚度t=2mm,工件邊長L>76mm,所以a=3mm,a=3mm。送料步距A=18m,條料寬度B=82mm。2）排樣布局圖3-3結(jié)構(gòu)3排樣布局材料利用率計算：S3=1140mm （3-7）3×100%=×100%=×100% （3-8） =77% （3-9）3—材料利用率；； S3—工件實際面積； S3—所用材料面積，包含工件面積與廢料面積； A—步距（相鄰兩個制件對應(yīng)點距離） B—條料寬度。3）制件定位、導正方式用導料銷和擋料銷來導正條料進給。4）卸料裝置采取彈性卸料裝置。5）模架選擇后側(cè)導柱模架。開刃用磨床開刃3.2.10結(jié)構(gòu)四工藝分析附錄圖4該部分比較簡單，用沖床一次成型。3.3生產(chǎn)流程各部件拋光處理指甲刀開刃各部件沖壓折彎拉伸按照裝配圖進行組裝除指不銹鋼件外其余部件鍍鉻處理各部件拋光處理指甲刀開刃各部件沖壓折彎拉伸按