手提式播種機排種輪結構設計與模具設計開題報告.doc

1手提式播種機排種輪結構設計與模具設計一課題研究的背景及意義當前,我國農業(yè)正由傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)轉變,進入了全面建設社會主義新農村和發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)的新階段。農業(yè)機械化水平是衡量農業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志,實現(xiàn)農業(yè)機械化是農業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇。農業(yè)機械化不僅能夠提高農產品綜合生產能力,節(jié)約農業(yè)生產成本,提高農產品質量,促進農民增產增收,還有助于實現(xiàn)以人為本,深化農業(yè)、農村經(jīng)濟結構調整,構建節(jié)約型和諧社會的戰(zhàn)略目標。隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程加快，農業(yè)人員迅速向非農產業(yè)轉移，2004年以來，第一產業(yè)從業(yè)人員年均減少1200多萬人，勞動力成本逐年上漲，農民和農業(yè)生產對機械化作業(yè)的依賴性顯著增強。另一方面，隨著農民收入的增長和勞動觀念的轉變，農民要求改善生產和生活條件的愿望強烈?？梢灶A見，我國農機作業(yè)的市場需求將呈現(xiàn)剛性增長態(tài)勢，“農機熱”將會在今后長一段時期持續(xù)下去。農民是農機化發(fā)展的受益者，也是主要推動者，2006年我國農村農機戶近3360萬戶，鄉(xiāng)村農機人員達到4100多萬人，農機銷售、作業(yè)和維修市場等服務的經(jīng)營收入達到2829億元。20012006年，我國農機總動力從5.50億kW增長至7.26億kW，拖拉機保有量由1405.5萬臺增長到1728.3萬臺。2006年大中型拖拉機保有量達到167.6萬臺，比2005年增長20；聯(lián)合收割機保有量55.6萬臺，同比增長17；水稻插秧機保有11.2萬臺，同比增長40。高性能、大功率和復式作業(yè)的農業(yè)機械保持高速增長，農機裝備結構得到明顯改善。新時期以來我國大力發(fā)展農業(yè)，積極調整農業(yè)政策和產業(yè)結構，連續(xù)幾年中央一號文件都已發(fā)展農業(yè)為工作重點，從農業(yè)稅的減免到農機具及農民種地的補貼，大大的提高了農民種地的積極性，因此當前發(fā)展農業(yè)機械是我國的大勢所趨，農業(yè)機械化是我國農業(yè)的必由之路。二國內外研究現(xiàn)狀經(jīng)過曲折的發(fā)展,農業(yè)機械化事業(yè)取得了巨大的進步。截止到2005年底,我國農機工業(yè)總產值1083億元,全國農機總動力6.8億kW,大中型拖拉機8.9萬臺,聯(lián)合收獲機47.4萬臺,水稻插秧機8.0萬臺。全國耕種收綜合機械水平達到36.50%,在糧食作物中,小麥機播和機收水平達到80.00%,基本實現(xiàn)了機械化,水稻機收水平達到30.00%,機械化種植水平達到10.00%,玉米的機播水平達到了50.00%,機械化水平還相當?shù)?甜菜、棉花、甘蔗、油菜等主要經(jīng)濟作物及牧草生產機械化水平等更低。據(jù)測算,使用先進的農機化技術對增加糧食產量貢獻率達到11.17%20.79%,2可使農產品加工增值12倍。特別是在搶農時和抵御自然災害等方面,農業(yè)機械化的作用是不可替代的。我國有效灌溉面積中70.00%是機電排灌面積,使我國旱災成災率降低10.00%,水災成災率降低20.00%；全國有機動植保機械100多萬臺,能及時有效地控制病蟲害,平均每年挽回糧、棉損失分別為總產量的10.00%和30.00%左右。機械化旱地保護型耕作技術給無灌溉條件地區(qū)抵御干旱危害帶來希望。目前,我國農業(yè)械化作業(yè)領域正由糧食作物向經(jīng)濟作物,由大田農業(yè)向設施農業(yè),由種植業(yè)向養(yǎng)殖業(yè)、農產品加工業(yè)發(fā)展,由產中向產前、產后延伸,發(fā)展空間不斷擴大。雖然我國農業(yè)機械化事業(yè)取得了巨大發(fā)展,傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)轉變的伐加快,但是同世界先進國家、甚至世界平均水平相比,我國農業(yè)機械化水平還是較低的。歐洲、美國、日本等發(fā)達國家在20世紀4060年代農業(yè)生產就實現(xiàn)了機械化,農業(yè)機械應用于農業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)。日本和美國的學者研究顯示,18801960年80年間,農業(yè)機械化對美國農業(yè)生產率增長的貢獻率達70.00%；2000年,美國工程院把農業(yè)機械化評為20世紀對人類社會生活影響最大的20項工程技術之一,說明農業(yè)機械化對美國乃至世的農業(yè)發(fā)展有重要影響。目前,美國農業(yè)人口占總人口的比重為2.20%,農業(yè)勞動者僅占總人口的1.00%,占全社會從業(yè)人員的2.31%,平均每個農業(yè)勞動力負擔人口達128人；法國農業(yè)人口占總人口的比重為3.20%,農業(yè)勞動者僅占總人口的1.40%,占全社會從業(yè)人員的4.24%,平均每個農業(yè)勞動力負擔耕地面積21hm2。由于農業(yè)機械化和農機社會化服務的發(fā)展,從事農業(yè)的人口比例下降,更多的人從事其他工作,推動了其他行業(yè)的發(fā)展,促進了農業(yè)生產的可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟繁榮。80年代以來，在國家產業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，其中塑料模約30%左右1。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具2。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星.K模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產品的水平，而且還采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要求。還能生產厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.02mm0.05mm，表面粗糙度Ra0.2m等，但和國外相比仍有較大差距。成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展。但總體上熱流道的采用率達不到10%，與國外的350%80%相比，差距較大3。在制造技術方面，CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新臺階，以生產家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UG、美國ParametricTechnology公司的Pro/Emgineer，但在我國模具行業(yè)中，只有很小一部分實現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬。他們在這一領域取得了一定的技術經(jīng)濟效益，也進一步的促進和推動了我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展4。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應國內模具的具體情況、能在微機上應用且價格低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術創(chuàng)造了良好條件5。中國塑料工業(yè)年均增長速度達到10%以上，塑料制品年產量位居世界第二。雖然我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，模具水平也有了較大提高，但和國外相比還有一定差距。目前我國模具標準化程度的商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%80%相比，仍有明顯差距6（如表1.1所示）。表1.1國內外塑料模具技術比較表項目國外國內注塑模型腔精度0.0050.01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010.05mRa0.20m非淬火鋼模具壽命1060萬次1030萬次淬火鋼模具壽命160300萬次50100萬次熱流道模具使用率80%以上總體不足10%標準化程度7080%小于30%中型塑料模生產周期一個月左右24個月在模具行業(yè)中的占有量3040%2530%三課題的理論依據(jù)、主要內容及研究方法3.1課題（論文）的理論依據(jù)手提式播種器用來實現(xiàn)穴種玉米作物的播種，利用大三機械原理當中所學的：連桿機構、凸輪機構、棘輪機構、齒輪齒條等來實現(xiàn)穴種玉米作物的播種7。塑料注射模具主要是熱塑性塑料件產品生產中應用最為普遍的一種成型模具，其結構通常由成型部件、澆注系統(tǒng)、導向部件、推出機構、調溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支撐部件等部分組成。制造材料通常采用塑料模具鋼模塊，常用的材質主要為碳素結構鋼、4碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼等。注射成型加工方式通常只適用于熱塑性塑料品種的制品生產，它是塑料制品生產中應用最廣的一種加工方法8。在設計過程中將應用到許多機械方面的書籍，如金屬材料、金屬切削工藝、機械零件、機械原理、工程圖學、理論力學、材料力學、注塑模具設計等課程，以及一些必要的應用軟件，如UG，CAD，CAXA等。3.2課題（論文）的主要內容課題主要內容及研究方法（1）確定播種箱的結構設計，計算校核肥軸的結構與尺寸。（2）根據(jù)任務書中的內容，確定注塑機型號、模具型腔數(shù)量、澆口流道的形式、頂桿數(shù)量及位置等參數(shù)；（3）提出兩種以上的方案，確定基本方案；（4）確定各部分尺寸并繪制草圖；（5）利用UG軟件建立模具的三維實體模型；（6）生成模具的零件工程圖和裝配工程圖；以所學課程為理論依據(jù)，設計確定出各部分零件的結構尺寸、工藝參數(shù)、型腔數(shù)目、開模方法、澆口形式等，制定初步設計方案，再由指導老師的引領、修正，使其成為比較合理的設計方案，以完成結構的設計、圖紙的繪制以及三維模型的建立。完成畢業(yè)設計的任務。3.3課題的設計方案及關鍵問題3.3.1設計方案（1）根據(jù)目前農機市場上已有的模型進行比對設計，對現(xiàn)在存在的缺點以及不能實現(xiàn)的功能進行改進和提高。合理的設計桿機構和相關尺寸。（2）根據(jù)已設計出來的尺寸進行三維建模，進行下一步的模具設計。3.3.2關鍵問題（1）由于題目涉及到