？40 自动打头机设计（机架及油缸设计）
Ø40 自动打头机设计（机架及油缸设计）[20200209114057]
本文首先对打头机工作原理、研究意义、研究状况进行了概述、分析。在此
基础上，对打头机进行详细设计。本文主要对打头机机架结构和油缸进行设计。
对机架而言，对机架的结构进行合理布置，能够承载一定的负载。对油缸而言，
对油缸进行详细的设计计算，并对油缸关键部件进行校核，保证能够达到工作需
要的载荷。然后，通过三维软件 Solidworks 进行三维模型建立，再利用 AUTO CAD
进行装配图和零件图的制作，最后编写设计说明书，对设计过程进行说明。
关键词：打头机 油缸 结构设计
第一章绪论.1 *查看完整论文请+Q: 351916072
1.1 引言1
1.2 课题来源及研究意义1
1.3 打头机国内外发展现状及分析2
1.4 本次设计主要完成的任务3
第二章打头机总体方案确定 4
2.1 方案论证4
2.1.1 设计方案介绍 4
2.1.2 方案确定 5
2.2 打头机整体设计6
2.2.1 功能的实现 6
2.2.2 液压缸布局的确定 6
2.2.3 驱动方式的选择 7
第三章打头机结构设计 8
3.1 液压缸结构设计8
3.1.1 液压缸连接设计 8
3.1.2 活塞和活塞杆设计 9
3.1.3 液压缸密封设计 .10
3.1.4 缓冲和排气装置设计11
3.2 机架结构设计.12
3.2.1 液压缸与机架连接 .13
3.2.2 液压缸布置 .13
3.3.3 机架整体结构设计 .13
第四章液压缸设计计算 15
4.1 液压缸设计计算的原则和条件.15
4.1.1 液压缸设计和计算原则 .15
4.1.2 液压缸设计条件 .15
4-2 液压缸参数计算.16
4.2.1 液压缸初始参数 .16
4.2.2 液压缸的设计 .16
4.2.3 活塞杆设计 .22
4.2.4 活塞的设计 .24
4.2.5 液压缸整体尺寸设计 .25
4.2.6 缸盖缸底材料选择26
结论.27
参考文献.28
致谢.29
1.1 引言
打头机又称为装扣机、包头机、扎头机。打头机属于冷镦设备，主要功能为
产品的头部成形之用。其工作原理为把产品头部利用相应的加工方式加工成我们
所需要的形式，打头机属于当前技术比较先进的产品。
打头机可镦锻各种金属材料：普钢、碳钢、不锈钢、铜、铝、合金钢等材料，
用途广泛。不锈钢、合金钢等材料，可用加温器加热到适应温度，方能镦锻。
打头机可制造普通自攻螺钉，电器螺丝，微型螺丝，内外六角螺栓，钻尾螺
丝，纤维板螺钉等常用产品，如加装阳模顶出装置（PKO）还可镦制其它非标异
型五金产品。
打头机根据使用的行业不同，可以分为鞋带打头机、螺丝打头机、钢管打头
机、礼品带打头机等。
打头机根据操作模式可以分为半自动打头机和全自动打头机。
1、半自动打头机：半自动打头机，是采用人工上料，人工控制长度，人工
控制机器的包头动作。他具有灵活性强，长度调整方便的优点，适合于小批量生
产或者打样使用。产量和质量跟操作工人有直接关系。
2、全自动打头机：全自动打头机区别于半自动打头机的地方，就在于他的
自动化程度高，送料，长度控制，数量统计以及机器包头动作全部自动进行，工
人只需要把成品拿出来包装就可以了。重要适合于大批量生产。全自动打头机产
量高，产品一致性好。
1.2 课题来源及研究意义
本课题来自常熟市盈丰钢管有限公司的实际课题。企业原φ 40 机组项目中
φ 40 打头机本是人工控制打头的，现在设计一套自动液压打头机，主要是让打
头过程实现自动打头，减少工人的辛苦程度，增加工作效率。
目前，针对国内打头机行业整体发展落后、效率低等特点，这跟国外自动打
头机自动化程度高、效率高、产品一直性好等特点相比，有必要对现有打头机进
行改进、升级。通过升级、改造，不但为企业解决了实际问题，同时也提高了企
业生产效率。主要可以创造更丰厚的利润，直接带来经济效益。在为企业带来经
济效益的同时，此次设计也为实现液压打头机自动化提供技术支持。
1.3 打头机国内外发展现状及分析
中国打头机设备公司遍及广泛、种类多，总体呈现出品牌杂、层次低端、质
量没有保证、技能花哨不实用、公司规模小、工业不标准等很多疑问。并且有适
当一小部分当地打头机公司仍然以作坊出产、宗族化运营方式存在，更甭说公司
文化、人才办理、职业交流与协作的注重，这样的公司大多缺少抗危险才能和工
业结构的管理。像这样的民营公司除遭到经济体制和政策影响要素外，更应该改
进下本身存在的疑问[1]。
当前，中国打头机行业竞赛也在发作改动，跟着外部环境的改进，公司发展
经历的添加，打头机行业新趋势也更加凸显。
这些年打头机职业的竞赛也在发作改动，跟着外部环境的改进，公司发展经
历的添加，本身整体素质的不断提高。等级低打头机公司开端注重质量和公司文
化，各公司之间的协作和交流也更加频频，公司关于品牌的拓宽及深度发掘也开
端深化，从各个层面进入细分的表象上看组成年代的工业新趋势也更加凸显[2]。
立异是一个国家不竭开展的动力，但是立异关于一个公司来说更尤为重要，
不仅仅是其开展的动力，更是其开展的底子。而在经济疾速开展的今日，打头机
完成了本身的主动化，为其赢得了杰出的开展关键，现已变成现代公司完成机械
化、主动化大出产必备的设备之一。跟着年代的不断开展，许多公司会对打头机
提出更多的需求，只要不断立异，打头机才干显示出生机，才干在商场中取得久
远开展。
目前，在钢管商场中发扬的效果逐步凸显，打头称为钢管出产过程中必不可
少的环节，而打头机作为专业的主动打头机设备已是众公司的首选，打头机行业
的开展前景十分可观。正因为如此，许多国外领先的打头设备逐步流入国内商场，
使本来剧烈的商场竞赛进入了白热化期间，为国内打头机出产公司敲响了警钟，
但是竞赛越是剧烈越能激起国内打头机出产公司的立异潜能。当前，立异和高新
技能的研制已备受公司重视，渐渐地意识到立异的重要性，并且还有许多公司在
打头机的出产过程中选用国际规范和吸收国外领先技能的特色，使出产出的打头
机商品在规范水平、制作技能、质量和功能有了很大的进步。纵观整个打头机商
场，领先的打头机设备举目皆是，并且打头机的品种在逐步增多，更能满意现代
本文首先对打头机工作原理、研究意义、研究状况进行了概述、分析。在此
基础上，对打头机进行详细设计。本文主要对打头机机架结构和油缸进行设计。
对机架而言，对机架的结构进行合理布置，能够承载一定的负载。对油缸而言，
对油缸进行详细的设计计算，并对油缸关键部件进行校核，保证能够达到工作需
要的载荷。然后，通过三维软件 Solidworks 进行三维模型建立，再利用 AUTO CAD
进行装配图和零件图的制作，最后编写设计说明书，对设计过程进行说明。
关键词：打头机 油缸 结构设计
第一章绪论.1 *查看完整论文请+Q: 351916072
1.1 引言1
1.2 课题来源及研究意义1
1.3 打头机国内外发展现状及分析2
1.4 本次设计主要完成的任务3
第二章打头机总体方案确定 4
2.1 方案论证4
2.1.1 设计方案介绍 4
2.1.2 方案确定 5
2.2 打头机整体设计6
2.2.1 功能的实现 6
2.2.2 液压缸布局的确定 6
2.2.3 驱动方式的选择 7
第三章打头机结构设计 8
3.1 液压缸结构设计8
3.1.1 液压缸连接设计 8
3.1.2 活塞和活塞杆设计 9
3.1.3 液压缸密封设计 .10
3.1.4 缓冲和排气装置设计11
3.2 机架结构设计.12
3.2.1 液压缸与机架连接 .13
3.2.2 液压缸布置 .13
3.3.3 机架整体结构设计 .13
第四章液压缸设计计算 15
4.1 液压缸设计计算的原则和条件.15
4.1.1 液压缸设计和计算原则 .15
4.1.2 液压缸设计条件 .15
4-2 液压缸参数计算.16
4.2.1 液压缸初始参数 .16
4.2.2 液压缸的设计 .16
4.2.3 活塞杆设计 .22
4.2.4 活塞的设计 .24
4.2.5 液压缸整体尺寸设计 .25
4.2.6 缸盖缸底材料选择26
结论.27
参考文献.28
致谢.29
1.1 引言
打头机又称为装扣机、包头机、扎头机。打头机属于冷镦设备，主要功能为
产品的头部成形之用。其工作原理为把产品头部利用相应的加工方式加工成我们
所需要的形式，打头机属于当前技术比较先进的产品。
打头机可镦锻各种金属材料：普钢、碳钢、不锈钢、铜、铝、合金钢等材料，
用途广泛。不锈钢、合金钢等材料，可用加温器加热到适应温度，方能镦锻。
打头机可制造普通自攻螺钉，电器螺丝，微型螺丝，内外六角螺栓，钻尾螺
丝，纤维板螺钉等常用产品，如加装阳模顶出装置（PKO）还可镦制其它非标异
型五金产品。
打头机根据使用的行业不同，可以分为鞋带打头机、螺丝打头机、钢管打头
机、礼品带打头机等。
打头机根据操作模式可以分为半自动打头机和全自动打头机。
1、半自动打头机：半自动打头机，是采用人工上料，人工控制长度，人工
控制机器的包头动作。他具有灵活性强，长度调整方便的优点，适合于小批量生
产或者打样使用。产量和质量跟操作工人有直接关系。
2、全自动打头机：全自动打头机区别于半自动打头机的地方，就在于他的
自动化程度高，送料，长度控制，数量统计以及机器包头动作全部自动进行，工
人只需要把成品拿出来包装就可以了。重要适合于大批量生产。全自动打头机产
量高，产品一致性好。
1.2 课题来源及研究意义
本课题来自常熟市盈丰钢管有限公司的实际课题。企业原φ 40 机组项目中
φ 40 打头机本是人工控制打头的，现在设计一套自动液压打头机，主要是让打
头过程实现自动打头，减少工人的辛苦程度，增加工作效率。
目前，针对国内打头机行业整体发展落后、效率低等特点，这跟国外自动打
头机自动化程度高、效率高、产品一直性好等特点相比，有必要对现有打头机进
行改进、升级。通过升级、改造，不但为企业解决了实际问题，同时也提高了企
业生产效率。主要可以创造更丰厚的利润，直接带来经济效益。在为企业带来经
济效益的同时，此次设计也为实现液压打头机自动化提供技术支持。
1.3 打头机国内外发展现状及分析
中国打头机设备公司遍及广泛、种类多，总体呈现出品牌杂、层次低端、质
量没有保证、技能花哨不实用、公司规模小、工业不标准等很多疑问。并且有适
当一小部分当地打头机公司仍然以作坊出产、宗族化运营方式存在，更甭说公司
文化、人才办理、职业交流与协作的注重，这样的公司大多缺少抗危险才能和工
业结构的管理。像这样的民营公司除遭到经济体制和政策影响要素外，更应该改
进下本身存在的疑问[1]。
当前，中国打头机行业竞赛也在发作改动，跟着外部环境的改进，公司发展
经历的添加，打头机行业新趋势也更加凸显。
这些年打头机职业的竞赛也在发作改动，跟着外部环境的改进，公司发展经
历的添加，本身整体素质的不断提高。等级低打头机公司开端注重质量和公司文
化，各公司之间的协作和交流也更加频频，公司关于品牌的拓宽及深度发掘也开
端深化，从各个层面进入细分的表象上看组成年代的工业新趋势也更加凸显[2]。
立异是一个国家不竭开展的动力，但是立异关于一个公司来说更尤为重要，
不仅仅是其开展的动力，更是其开展的底子。而在经济疾速开展的今日，打头机
完成了本身的主动化，为其赢得了杰出的开展关键，现已变成现代公司完成机械
化、主动化大出产必备的设备之一。跟着年代的不断开展，许多公司会对打头机
提出更多的需求，只要不断立异，打头机才干显示出生机，才干在商场中取得久
远开展。
目前，在钢管商场中发扬的效果逐步凸显，打头称为钢管出产过程中必不可
少的环节，而打头机作为专业的主动打头机设备已是众公司的首选，打头机行业
的开展前景十分可观。正因为如此，许多国外领先的打头设备逐步流入国内商场，
使本来剧烈的商场竞赛进入了白热化期间，为国内打头机出产公司敲响了警钟，
但是竞赛越是剧烈越能激起国内打头机出产公司的立异潜能。当前，立异和高新
技能的研制已备受公司重视，渐渐地意识到立异的重要性，并且还有许多公司在
打头机的出产过程中选用国际规范和吸收国外领先技能的特色，使出产出的打头
机商品在规范水平、制作技能、质量和功能有了很大的进步。纵观整个打头机商
场，领先的打头机设备举目皆是，并且打头机的品种在逐步增多，更能满意现代
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