在钢铁企业中,钢坯标示设备是钢铁企业中必不可少的重要设备之一,为了便于对钢铁产品进行生产管理和质量管理,通常需要对生产的钢坯进行编号,将钢坯对应的生产批号、生产时间等组成的唯一号码标示在钢坯的表面,避免发生混坯现象。当钢坯出现质量问题时,也可以及时地找到出现问题的环节,并且能够及时有效地解决问题。目前,对钢坯进行标示的方法有压印式、喷涂式、电蚀式、雕刻式、喷印式、冲打式、激光式等,其中,喷涂式是应用比较广泛的标示方法。本文所研制的小方坯端面标示设备是根据厂方的需求而研制的一种在特殊场合使用的设备。从项目最初的总体方案的设计、各种不同方案的选取、加工制造和装配,到最终现场调试的顺利完成,实践结果表明,所研制的小方坯端面标示设备具有标示速度快、标示字符清晰、定位精度高、工作稳定性好、维修方便等特点,能够满足使用要求。根据工作现场的环境条件和厂方的技术要求,提出了小方坯端面标示设备的总体设计方案。并分别对标示设备中重要组成模块的设计方案进行了相关的分析比较,从中选择了比较合理的设计方案。在确定小方坯端面标示设备的总体设计方案之后,本文分别从其各个组成模块进行了详细的设计计算。该设备主要由四个模块组成,分别为写字机构、刮鳞机构、上箱体和标示设备主机。运用Pro/Engineer软件建立了整个设备的三维模型,且利用AutoCAD软件绘制了相应的工程图纸,对关键部件进行了计算和校核。在进行机构设计后,对小方坯端面标示设备进行了相关的静力分析。将利用Pro/Engineer软件建立的三维实体模型导入ANSYS软件并对其进行相关的静力分析,通过分析标示设备中的关键部件在最危险的工作情况下的的应力云图和应变云图,检验了标示设备的静态可靠性。考虑到写字机构在本标示设备中的重要地位,以及其在工作过程中的反复启动和停止,在静力分析计算后,又对其进行了动态特性的研究分析,包括写字机构的模态分析和动力学分析。应用Pro/Engineer软件中的Mechanism模块建立了动力模型,并且进行了动力学仿真分析,得到了标示喷头的动力学特性曲线,应用ANSYS软件进行模态分析,得到了前10阶的固有频率和振型,为伺服电机的控制和结构的优化改进提供了一定的理论依据。