1、上海理工大学本科毕业论文 1 毛皮冲孔机 的 设计 摘 要 用毛皮制作的服装以其保暖，舒适，高贵等特点备受人们的喜爱，若在服饰中加入药材，可起到保健，治病的作用。 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。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。本文 探讨了毛皮冲孔机的国内外研究进展、开发背景、市场需求，并对毛皮冲孔机在开发、设计、使用需求上的状况进行了分析。明确了毛皮冲孔机的设计目的和设计意义，确定了设计理念和原则要求，在此基本上进行了毛皮冲孔 机设计。 通过对毛皮结构的分析，提出了“针刺
2、熱熨”的冲孔方法，采用圆锥冲针冲刺和冲针热熨扩孔，圆满解决了在皮板上冲孔又不伤毛被的问题。通过槽轮和凸轮的运用，实现了机器的多工位运转，大大提高了在皮板上开孔的效率和质量。 在 对各部分机械结构的多种方案进行比较基础上，结合生产实际，给出冲孔机整体结构及各零件的设计。通过参数计算对冲孔机的主要零件进行选择和校核，最后应用通过Catia软件实现冲孔机的三维建模和装配， 通过 AutoCAD软件实现二维工程图绘制 。 简言之，本文旨在设计一种能帮助企业提高生产效率，降低生产成本 的新型毛皮冲孔机，不单是通过传统的二维设计图纸，而是通过三维软件 Catia，将冲孔机形象生动地展现在人们面前。 关键词
3、： 毛皮针刺、 热 熨、结构设计、三维建模、 二维工程图 毛皮冲孔机 的 设计 2 The design of fur punching machine ABSTRACT People like clothing made of fur because it is warm , comfortable and noble.If we put medicinal materials into clothes,it can make a role in keeping health and curing disease.Natural leather have breathability and
4、it breathe chiefly by fiber gap ,capillary and pore of dermatome .But pelage have bad breathability because of its fleece and having no pore. The article probes into the research progress at home and abroad,the development background and market requirement of the fur punching machine.It also analyse
5、s the condition of this machine about development design and user needs.Making its purpose and significance of design clear. Through the medium of analyses of pelt structural ,we present “acupuncture hot medicated compress“ which is a punch method adopt taper opposition pin spurt and opposition pin
6、hot medicated compress ream.this method completion solve the problem that is punch on the cutis plate without injuring its fleece. with the handle of grooved pulley and cam, we realize the multiplex potential ran of the machine which greatly advance the efficiency and quality of tapping on the cutis
7、 plate. incorporation produce practice, I gave out monolithic construction and each partial designing of punching machine which based on the compare of manifold design of each several part of mechanical structure. I made option and check the major parts of the punching machine by calculating the par
8、ameter. in the end, I use Catia realize three-d modeling and assembly of the punching machine, and I use Autocad realize two-dimensional engineering drawing. In short, this article is for the purpose of designing one kind of new fur punch press to be able to help the company to enhance the productio
9、n efficiency, reduces the production cost the. KEY WORDS: pelt acupuncture, hot medicated compress, three-d modeling, two-dimensional engineering drawing 上海理工大学本科 生 毕业 设计（ 论文 ） I 目 录 摘要 . 1 ABSTRACT . 2 前言 . 1 第一章 绪论 . 2 1.1 毛皮行业的现状和发展趋势 . 2 1.1.1 行业现状 . 2 1.1.2 市场分析 . 3 1.2 课题研究的意义 . 5 1.3 本章小结 . 6
10、 第二章 毛皮冲孔机的 方案设计 .错误 !未定义书签。 2.1 开孔方案及 冲孔设计 .错误 !未定义书签。 2.2 执行机构设计 . 8 2.2.1 圆锥冲头直刺法 . 8 2.2.2 圆盘回转多工位直刺冲孔机 . 8 2.3 传动系统运动方案设计 . 9 2.3.1 蜗轮蜗杆传动 . 9 2.3.2 直齿轮传动 .错误 !未定义书签。 2.3.3 锥齿轮传动 . 10 2.3.4 槽轮传 动 . 10 2.3.5 凸轮传动 . 11 2.4 本章小结 . 11 第 三 章 毛皮冲孔机的 详细设计计算 .错误 !未定义书签。 3.1 传动参数计算 . 12 3.1.1 电动机的选择 . 1
11、2 3.1.2 动力运动参数计算 . 12 3.2 主要传动零件计算 . 13 3.2.1 蜗轮蜗杆计算 . 14 3.2.2 直齿圆柱齿轮计算 . 16 3.2.3 锥齿轮计算 . 19 3.2.4 凸轮计算 . 21 3.2.5 槽轮计算 . 22 3.3 轴的设计计算 . 24 3.3.1 轴的选材及其许用应力 . 24 3.3.2 轴的结构设计 . 24 毛皮冲孔机 的 设计 II 3.4 滚动轴承的选择 .2错误 !未定义书签。 3.4.1 蜗杆轴的轴承选择 . 27 3.4.2 蜗轮轴的轴承选择 .2错误 !未定义书签。 3.4.3 主轴的轴承选择 . 27 3.5 联轴器的选择和
12、计算 .2错误 !未定义书签。 3.6 本章小结 . 28 第 四 章 零件的三维建模和装配 . 29 4.1 三维建模软件的介绍 . 29 4.2 标准件 . 30 4.3 主要零件的 三维建模 . 31 4.3.1 锥齿轮的建模 . 31 4.3.2 蜗轮蜗杆的建模 . 34 4.4 零件的装配 . 36 4.5 本章小结 . 36 第 五 章 毛皮冲孔机的工程图绘制 . 37 5.1 工程图绘制软件的介绍 . 37 5.2 工程图绘制 . 37 5.3 本章小结 . 38 结束语 . 39 参考文献 . 40 谢辞 . 41 上海理工大学本科 生 毕业 设计（ 论文 ） 1 前言 随着世
13、界经济的高速发展，和全球经济一体化的加快，毛皮制品做为高档消费品，其市场也在不断的扩大。 2008 年作为一个充满挑战和机遇的奥运年， 是我国皮革和毛皮业发展最好的时期。 毛皮制品做为国际市场 上素来的“软黄金”，市场也随着世界经济的发展在不断扩大。而且随着医学技术的提高和人们对自然、自身认识的深入，其发展方向也从以往单一的保暖功效型逐渐发展到现在“健康环保”型 ,随之而来的是毛皮加工工艺的不断革新和改进。医学技术的提高和人们对自然、自身的认识的深入，使 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”成为毛皮制品的一大亮点，带给我们全新的穿衣理念。但同时“健康环保”也让毛皮制品企
14、业对毛皮加工工艺有了更新的要求和追求。 虽然毛皮行业在我国有悠久的历史，但毛皮加工的工艺技术相对落后，自动化程度较低，与国外的先进技术相去甚远。这也是制约我国毛皮行业开拓国际市场的一大因素之一。目前，国内的多数毛皮加工企业缺乏有效的加工设备和创新的加工工艺流程，致使其在市场竞争中缺乏优势，难以立足。 毛皮开孔做为毛皮加工工艺中重要的一部分， 如果能设计一套自动冲孔机设备，在提高在皮板上开孔的效率，保持其质量的同时又不妨碍其美观程度，减少企业的劳动力成本，降低产品的报废率，将会使企业在竞争激烈的国家市场上占据主动的优势。本课题的设计的 MJ-01 型毛皮冲孔机，主要针对皮板开孔问题，采用针刺熱熨
15、的方法，实现了皮板开孔而不伤毛被 ，同时通过凸轮和槽轮机构，实现机器的多工位运转，有效节约了资源，达到了较高水平的自动化水平，可大大提高企业的生产效率和加工质量，减少生产成本。 毛皮冲孔机 的 设计 2 第一章 绪论 本课题来源于生产实践， 要求设计一种新型的毛皮冲孔机，针对毛皮针刺冲孔的特点进行分析与计算，结合毛皮针刺熱熨冲孔过程存在的问题，从传动机构及整体结构上进行开发与设计，实现毛皮针刺熱熨冲孔的功能。在提高生产效率的前提上，实现结构的最优化设计布局。 1.1 毛皮行业的现状和发展趋势 1.1.1 行业现状 毛皮制品是一种高档的消费品，在国际市场素有 “ 软黄金 ” 之称。 毛皮服装有其
16、他服装不能比拟的优点，不但给人带来温暖，更能带来一种雍容华贵的气质。随着国家政策的鼓励和扶持，野生动物人工繁殖技术日臻完善，养殖规模不断扩大。水貂、蓝狐等毛皮动物，人工饲养可当年产仔、当年产皮，毛皮鞣制、染色、加工也形成了一大特色产业。 蓝狐、银狐、水貂、貉、麝鼠、海狸鼠、灰鼠等毛皮原料制成的服装、服饰，柔软、细腻、保暖性强。 中国 是毛皮服装生产出口的 大国 ，产品销往加拿大、芬兰、丹麦、美国、俄罗斯等 20 多个国家和地区。在国际市场上，用毛皮下脚料制成的胸花能卖到 3 美元 5 美元，披肩、围巾 200 美元 300 美元，上衣最高能卖到 2000 美元。 “ 中国制造 ” 毛皮制品越来
17、越受到国际市场的青睐。 皮业在我国有悠久的历史，自古以来就是高档消费品。但是，毛皮市场受国际经济的影响很大，业内人士必须认识和掌握这个规律。 过去，世界上的毛皮鞣制、染色加工厂多数位于传统的毛皮业发达地区，如德国、意大利、西班牙、希腊、土耳其及前苏联等地区。随着亚洲经济的发展，特别是中国经济的快速发展，现在全世界毛皮鞣制、染色加工业主要集中在中国，目前我国大约加工的制裘原料皮约占全世界的 70%。国际市场毛皮鞣制、染色加工业近年进一步向中国转移， 目前除传统的加工强国德国、意大利外，西班牙等国家的毛皮鞣制、染色加工业也逐步向中国及其他发展中国家转移。虽然 2007 年整个毛皮行业受国家产业政策
18、、环保法规影响，发展极不平衡，但作为世界公认的裘皮革皮制品生产大国，我国的资源丰富，生毛皮、已鞣制毛皮、毛皮服装及制品进出口贸易均成绩斐然 。 在刚刚过去的 2007 年，伴随国际市场上原料皮短缺，劳动力价格 上涨，以及对环境保护的要求日益严格等因素影响，世界皮革工业的分布状况、产品结构和贸易环境都在发生变化。全行业从毛皮动物养殖、毛皮鞣制染色加工、裘皮服装、服饰、毛皮化工 业、毛上海理工大学本科 生 毕业 设计（ 论文 ） 3 皮机械设备制造业等各个方面都出现了较大的调整、变化和发展。由于我国面临能源、环境、国际收支平衡、人民币汇率等问题，国家调整了产业政策，对高能耗、高污染行业实行限制，采
19、取了取消和降低出口退税等一系列措施，这都在很大程度上影响了裘皮革皮制品行业，使得去年国内的裘皮养殖、加工行业的发展显得低迷。 挑战的同时也是希望所在。一分为二地看待当前形势的时候，我们会发现这是一个前所未遇的机遇，目前仍然是我国皮革和毛皮业发展最好的时期。 2008 年是发展跨越年，我们将看到在这一年里行业进行规范和调整之后，步入新的发展时期 。在这一年的开端，持续了 30 余年的中国国际裘皮革皮制品小交会，通过展会的桥梁和纽带作用，服务于参展商和采购商，引导和推动行业健康发展。在 2008 这个充满吉庆的年度里，迎来一个新的转折是业内人士的共同愿望。 同时， 2008 年也是中国的奥运年，
20、“ GoldenYear” 就是知名裘皮企业分别以奥运五环的五种颜色绿、红、蓝、黑、黄为设计灵感，为高贵的裘皮服装赋予奥运的色彩，将中国人对奥运的企盼展现给世界，为观众献上了一台超越想象的视觉盛宴。中国的裘皮行业已整装待发，准备迎接 2008 的中国 “ 黄金年 ” 。 1.1.2 市场 分析 2007 年，中国皮革行业继续保持发展态势，但增长速度明显回落。 2007 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 1.3 亿平方米，同比增长 6.2%，增幅比上年同期回落 13.8%；皮鞋 6.
21、8 亿双，同比增长 12.9%，增幅比上年同期回落 3%；皮革服装 903 万件，同比下降 10.8%（上年同期为增长 18%）；皮包 8 亿只，同比增长 36.8%，增幅比上年同期上升 35.4%；毛皮服装 28 万件，同比下降 8.2%。 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 1-2 2007 年 1-5 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 2007 年 1-5 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 -2.6 8.3 旅行用品及箱包 3,970,077 20.9
22、皮革服装 万件 753 271,992 -34.1 -46.6 毛皮服装 吨 346 43,384 -45.3 -73.7 皮革手套 万双 30,119 293,746 -3.0 3.8 足篮排球 万个 7,708 109,464 -7.7 -7.6 生皮 千吨 0 1,309 245.2 34.6 成品及半成品革 千吨 54 567,493 -29.6 -18.4 毛皮冲孔机 的 设计 4 靴鞋零件及类似品 千吨 86 416,817 18.8 42.8 皮革机械 千台 23 22,908 112.3 67.7 总计 9,207,342 7.0 据海关统计，全国皮革工业主要商品出口同比增长
23、6.9%，增幅比上年 同期回落 7.1%；旅行用品及箱包出口 21.7 亿美元，同比增长 23.8%；皮革服装出口金额 1.8 亿美元，同比下降 46.5%；毛皮服装出口 2,514 万美元，同比下降 78.4%；成品革出口 2 万吨，同比下降22.9%，出口金额 2.8 亿美元，同比下降 15.1%。 鞋类商品出口 20.6 亿双，同比增长 11.6%，比上年同期增长幅度回落 2.2%；出口金额54.5 亿美元，同比增长 15.8%，比上年同期增长幅度回落 3.1%。其中，皮面皮鞋出口 3.3亿双，同比下降 0.5%，出口金额 20.5 亿美元，同比增长 7.8%。 表 1-2 2007年
24、1-5 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 2007 年 1-5 月 比上年增减 (%) 数量 金额 数量 金额 生皮 千吨 399 626,955 -0.7 9.2 成品及半成品革 千吨 468 1,815,211 3.9 14.5 靴鞋零件及类似品 千吨 12 124,151 -11.5 -7.3 皮革及制鞋机械 台 2,767 21,939 -37.9 -29.5 皮革机械零件 吨 283 3,157 -25.2 15.5 旅行用品及箱包 121,911 43.9 皮革服装 千件 17 3,659 54.2 63.3 皮面皮鞋 万双 379 100,93
25、9 41.4 44.8 皮革手套 千付 192 455 247.2 63.1 毛皮衣服 公斤 2,152 283 -18.5 -55.0 足篮排球 千个 1,080 1,286 1.9 总计 2,819,947 13.4 2007 年 1-3 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 17.2%，增幅较上年同期上升 0.9%；生皮（毛皮除外）进口 23.3 万吨，同比增长 9%，进口金额 3.7 亿美元，同比增长 22.1%；成品革进口 6.6 万吨，同比下降 6%，进口金额为 6.6 亿美元，同比增长 6.8%
26、；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 31.8%；皮革服装进口 1.4 万件，同比增长 104.7%，进口金额 251万美元，同比增长 93.2%；毛皮服装进口 22 万美元，同比下降 45.1%。 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。 1.2 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
27、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 1-1 放置
28、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 1.3 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。
