手提式播種機(jī)排種輪結(jié)構(gòu)設(shè)計與模具設(shè)計開題報告.doc

1手提式播種機(jī)排種輪結(jié)構(gòu)設(shè)計與模具設(shè)計一課題研究的背景及意義當(dāng)前,我國農(nóng)業(yè)正由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變,進(jìn)入了全面建設(shè)社會主義新農(nóng)村和發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的新階段。農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平是衡量農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇。農(nóng)業(yè)機(jī)械化不僅能夠提高農(nóng)產(chǎn)品綜合生產(chǎn)能力,節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收,還有助于實現(xiàn)以人為本,深化農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,構(gòu)建節(jié)約型和諧社會的戰(zhàn)略目標(biāo)。隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，農(nóng)業(yè)人員迅速向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，2004年以來，第一產(chǎn)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(nóng)民和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對機(jī)械化作業(yè)的依賴性顯著增強。另一方面，隨著農(nóng)民收入的增長和勞動觀念的轉(zhuǎn)變，農(nóng)民要求改善生產(chǎn)和生活條件的愿望強烈。可以預(yù)見，我國農(nóng)機(jī)作業(yè)的市場需求將呈現(xiàn)剛性增長態(tài)勢，“農(nóng)機(jī)熱”將會在今后長一段時期持續(xù)下去。農(nóng)民是農(nóng)機(jī)化發(fā)展的受益者，也是主要推動者，2006年我國農(nóng)村農(nóng)機(jī)戶近3360萬戶，鄉(xiāng)村農(nóng)機(jī)人員達(dá)到4100多萬人，農(nóng)機(jī)銷售、作業(yè)和維修市場等服務(wù)的經(jīng)營收入達(dá)到2829億元。20012006年，我國農(nóng)機(jī)總動力從5.50億kW增長至7.26億kW，拖拉機(jī)保有量由1405.5萬臺增長到1728.3萬臺。2006年大中型拖拉機(jī)保有量達(dá)到167.6萬臺，比2005年增長20；聯(lián)合收割機(jī)保有量55.6萬臺，同比增長17；水稻插秧機(jī)保有11.2萬臺，同比增長40。高性能、大功率和復(fù)式作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械保持高速增長，農(nóng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu)得到明顯改善。新時期以來我國大力發(fā)展農(nóng)業(yè)，積極調(diào)整農(nóng)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，連續(xù)幾年中央一號文件都已發(fā)展農(nóng)業(yè)為工作重點，從農(nóng)業(yè)稅的減免到農(nóng)機(jī)具及農(nóng)民種地的補貼，大大的提高了農(nóng)民種地的積極性，因此當(dāng)前發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械是我國的大勢所趨，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是我國農(nóng)業(yè)的必由之路。二國內(nèi)外研究現(xiàn)狀經(jīng)過曲折的發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)取得了巨大的進(jìn)步。截止到2005年底,我國農(nóng)機(jī)工業(yè)總產(chǎn)值1083億元,全國農(nóng)機(jī)總動力6.8億kW,大中型拖拉機(jī)8.9萬臺,聯(lián)合收獲機(jī)47.4萬臺,水稻插秧機(jī)8.0萬臺。全國耕種收綜合機(jī)械水平達(dá)到36.50%,在糧食作物中,小麥機(jī)播和機(jī)收水平達(dá)到80.00%,基本實現(xiàn)了機(jī)械化,水稻機(jī)收水平達(dá)到30.00%,機(jī)械化種植水平達(dá)到10.00%,玉米的機(jī)播水平達(dá)到了50.00%,機(jī)械化水平還相當(dāng)?shù)?甜菜、棉花、甘蔗、油菜等主要經(jīng)濟(jì)作物及牧草生產(chǎn)機(jī)械化水平等更低。據(jù)測算,使用先進(jìn)的農(nóng)機(jī)化技術(shù)對增加糧食產(chǎn)量貢獻(xiàn)率達(dá)到11.17%20.79%,2可使農(nóng)產(chǎn)品加工增值12倍。特別是在搶農(nóng)時和抵御自然災(zāi)害等方面,農(nóng)業(yè)機(jī)械化的作用是不可替代的。我國有效灌溉面積中70.00%是機(jī)電排灌面積,使我國旱災(zāi)成災(zāi)率降低10.00%,水災(zāi)成災(zāi)率降低20.00%；全國有機(jī)動植保機(jī)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(chǎn)量的10.00%和30.00%左右。機(jī)械化旱地保護(hù)型耕作技術(shù)給無灌溉條件地區(qū)抵御干旱危害帶來希望。目前,我國農(nóng)業(yè)械化作業(yè)領(lǐng)域正由糧食作物向經(jīng)濟(jì)作物,由大田農(nóng)業(yè)向設(shè)施農(nóng)業(yè),由種植業(yè)向養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展,由產(chǎn)中向產(chǎn)前、產(chǎn)后延伸,發(fā)展空間不斷擴(kuò)大。雖然我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)取得了巨大發(fā)展,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的伐加快,但是同世界先進(jìn)國家、甚至世界平均水平相比,我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平還是較低的。歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)4060年代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就實現(xiàn)了機(jī)械化,農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。日本和美國的學(xué)者研究顯示,18801960年80年間,農(nóng)業(yè)機(jī)械化對美國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率增長的貢獻(xiàn)率達(dá)70.00%；2000年,美國工程院把農(nóng)業(yè)機(jī)械化評為20世紀(jì)對人類社會生活影響最大的20項工程技術(shù)之一,說明農(nóng)業(yè)機(jī)械化對美國乃至世的農(nóng)業(yè)發(fā)展有重要影響。目前,美國農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎貫?.20%,農(nóng)業(yè)勞動者僅占總?cè)丝诘?.00%,占全社會從業(yè)人員的2.31%,平均每個農(nóng)業(yè)勞動力負(fù)擔(dān)人口達(dá)128人；法國農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎貫?.20%,農(nóng)業(yè)勞動者僅占總?cè)丝诘?.40%,占全社會從業(yè)人員的4.24%,平均每個農(nóng)業(yè)勞動力負(fù)擔(dān)耕地面積21hm2。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)社會化服務(wù)的發(fā)展,從事農(nóng)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(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)繁榮。80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)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(jì)，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(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg大容量洗衣機(jī)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(chǎn)照相機(jī)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(jī)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(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。還能生產(chǎn)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(dá)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(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%，與國外的350%80%相比，差距較大3。在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)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(shù)對成型過程，如充模和冷卻等進(jìn)行計算機(jī)模擬。他們在這一領(lǐng)域取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，也進(jìn)一步的促進(jìn)和推動了我國模具CAD/CAM技術(shù)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(xué)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(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價格低等特點，為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件5。中國塑料工業(yè)年均增長速度達(dá)到10%以上，塑料制品年產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在30%以下，和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到70%80%相比，仍有明顯差距6（如表1.1所示）。表1.1國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表項目國外國內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)化程度7080%小于30%中型塑料模生產(chǎn)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(nèi)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(jī)械原理當(dāng)中所學(xué)的：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、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(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)用最為普遍的一種成型模具，其結(jié)構(gòu)通常由成型部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機(jī)構(gòu)、調(diào)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(zhì)主要為碳素結(jié)構(gòu)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(chǎn)，它是塑料制品生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種加工方法8。在設(shè)計過程中將應(yīng)用到許多機(jī)械方面的書籍，如金屬材料、金屬切削工藝、機(jī)械零件、機(jī)械原理、工程圖學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、注塑模具設(shè)計等課程，以及一些必要的應(yīng)用軟件，如UG，CAD，CAXA等。3.2課題（論文）的主要內(nèi)容課題主要內(nèi)容及研究方法（1）確定播種箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算校核肥軸的結(jié)構(gòu)與尺寸。（2）根據(jù)任務(wù)書中的內(nèi)容，確定注塑機(jī)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(xué)課程為理論依據(jù)，設(shè)計確定出各部分零件的結(jié)構(gòu)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(shè)計方案，再由指導(dǎo)老師的引領(lǐng)、修正，使其成為比較合理的設(shè)計方案，以完成結(jié)構(gòu)的設(shè)計、圖紙的繪制以及三維模型的建立。完成畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。3.3課題的設(shè)計方案及關(guān)鍵問題3.3.1設(shè)計方案（1）根據(jù)目前農(nóng)機(jī)市場上已有的模型進(jìn)行比對設(shè)計，對現(xiàn)在存在的缺點以及不能實現(xiàn)的功能進(jìn)行改進(jìn)和提高。合理的設(shè)計桿機(jī)構(gòu)和相關(guān)尺寸。（2）根據(jù)已設(shè)計出來的尺寸進(jìn)行三維建模，進(jìn)行下一步的模具設(shè)計。3.3.2關(guān)鍵問題（1）由于題目涉及到