1、 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本
2、和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机
3、构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300 字左右） 、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论） 、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于 1 万
4、字（不包括图纸、程序清单等） ，文科类论文正文字数不少于 1.2 万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件） 。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文
5、译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它第 1章 绪 论1.1 课题研究的目的和意义饮水器是现代人类智慧的高度集成和交融的产物，饮水器在人类创新思维的一次次闪光，发展一次次达到一个新的水平。饮水器涉及机械、铸造、陶瓷、水流压力系统等诸多学科领域，成为高科技中极为重要的组成部分。人类文明的发展、科技的进步已和饮水器的研究、应用产生了不可分的关系。饮水器已广泛地应用于畜牧业中。饮水器在现代畜牧业中应用得特别广泛，它是现代牧场的必需设备，即用即饮的饮水模式改变了传统的盛水模式，使牲畜更便捷、更卫生；使牲畜足量饮水、远离疾病；使牧场减少人员投入、降低成本。人类社会畜牧业的发展已离不开饮水器，而饮水器的
6、进步又对畜牧业发展起着不可代替的作用。因此，设计饮水器有特别重要的意义。1.2 饮水器的发展历史及现状饮水器是畜牧业中饮水环节发展起来的一个饮水设备，是畜牧业中广为应用的一个设备。如今，饮水器流水平的高低已成为一个国家畜牧业发展水平的重要标志3。随着社会发展与进步，饮水器也有了很大的发展，各种不同牲畜的饮水器不断的被人们设计出来。从最开始的畜牧的自由饮水，后来的槽式饮水，到现在各个不同的牲畜使用不同的饮水器。可以说饮水器的发展是飞快的。饮水器，在养殖业中一直存在着许多不同的饮水器，为了更适合畜牧的养殖，养殖业主们根据不同的畜牧对其进行不同得设计及制造。我国的饮水器设计起步较晚，约于 20 世纪
7、 90 年代末、21 世纪初开始。以前，我们都是弄个装水的大缸，让牲畜喝水，在定时往里加水；后来我们把自来水管接到了接水大缸，进行远程控制；再后来，就有了饮水器，全自动控制。从而在本质上改变饮水模式，使牲畜更便捷、更卫生；使牲畜足量饮水、远离疾病；使牧场减少人员投入、降低成本。1.3 饮水器的特点饮水器有以下几个特点：1、活水性很多饮水器它都是和自来水管联系在一起的，在牲畜饮水时自己控制其饮水量，且时刻保持的所饮水都是干净水。2、易消毒因为它是与自来水管相连，在消毒方面我们可以直接在水的源头消毒，这样简单方便。3、专一性因为饮水器是根据一种畜牲的饮水习惯、嘴型设计的，所以它只能供一种牲畜使用。
8、1.4 饮水器的组成作为一个设备，饮水器由三个零件组成，它由饮水碗，压板，水阀三部分组成。饮水碗体坚固耐用，搪瓷表面不宜结垢、易于清理，压板光洁防锈，厚度足够决不变形，水阀耐用防锈，不同孔径进水阀可依据牧场水压情况合理选购，第 2章 设计的前期准备2.1 计划任务书根据目前制造业发展趋势和畜牧业的需求来确定的题目，题目新颖、内容广泛、适用性强，跨学科，跨专业密切联系现代制造业自动化的建设问题。2.1.1 产品设计的依据本设计是在对上海特瑞机械设备有限公司的产品及养殖业中牛的生活习性，饮水习惯进行分析后。本设计过程中，按照其牛嘴大小，力道大小进行的改进设计，力求具备可能完善的性能，同时力求系列化
9、、通用化、标准化，并使产品符合时代潮流：高性能、高自动化、控制灵活、低耗能、低成本 10。2.1.2 计划任务书的要求随着人们生活水平的不断提高，乳制品越来越受到人们的青睐，同时人们乳制品的卫生正在提出新的要求，特别是三鹿事件后，人们对畜牧业的牲口卫生也提出了新的要求，本设计就是为了适应市场对该方面的需要而提出的。本课题要求设计一款供牛饮水的饮水器，要求结构简单，使用方便。在做本课题时，需要查阅机械制图、机械设计、模具设计等课程的学习，结合实际情况，进行自行设计。2.2 设计前的资料准备为了取得充分、完备的第一手资料，本设计在指导教师的指导下对上海特瑞机械设备有限公司的产品进行研究，对研究过程
10、中遇到的问题仔细听取了指导教师的讲解。回来后，收集了上海特瑞机械设备有限公司的各系列产品的有关材料，通过分析其牛的习性和牛的饮水习惯及牛头力道大小，并根据其外形牛嘴特点，通过比较其结构的优缺点，根据当今对饮水器自动化的要求，结合自己所学的理论知识进行设计。第 3章 总体设计方案拟定设计饮水器的第一步是进行总体方案设计，即在充分调查研究的基础上，进行可行性分析论证，确定饮水器的使用范围、使用方法、初选各部件的结构和总体布局等。这是饮水器设计的依据。因此，在拟定总体方案时，必须全面地考虑，使确定的方案既先进又经济效益高。3.1 饮水碗饮水碗是采用铸造碗体，搪瓷表面。铸铁碗体坚固耐用，搪瓷表面不宜结
11、垢、易于清理。铸造 铸造有可按铸型的材料分为砂型铸造和金属型铸造。铸造还可按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)作用下注入铸型的工艺，按照压力的大小，又分为高压铸造(压铸)和低压铸造。在被设计中，我们采用金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次(几百次到几千次)。3.1.1 金属型铸造工艺1、金属型的预热未预热的金属型
12、不能进行浇注。这是因为金属型导热性好，液体金属冷却决，流动性剧烈降低，容易使铸件出现冷隔、浇不足夹杂、气孔等缺陷。未预热的金属型在浇注时，铸型，将受到强烈的热击，应力倍增，使其极易破坏。因此，金属型在开始工作前，应该先预热，适宜的预热温度(即工作温度)，随合金的种类、铸件结构和大小而定，一般通过试验确定。一般情况下，金属型的预热温度不低于1500C.金属型的预热方法有：(1)用喷灯或煤气火焰预热；(2)采用电阻加热器；(3)采用烘箱加热，其优点是温度均匀，但只适用于小件的金属型；(4)先将金属型放在炉上烘烤，然后浇注液体金属将金属型烫热。这种方法，只适用于小型铸型，因它要浪费一些金属液，也会降
13、低铸型寿命。2、金属型的浇注金属型的浇注温度，一般比砂型铸造时高。可根据合金种类、如化学成分、铸件大小和壁厚，通过试验确定。由于金属型的激冷和不透气，浇注速度应做到先慢，后快，再慢。在浇注过程中应尽量保证液流平稳。3、铸件的出型和抽芯时间如果金属型芯在铸件中停留的时间愈长，由于铸件收缩产生的抱紧型芯的力就愈大，因此需要的抽芯力也愈大。金属型芯在镜件中最适宜的停留时间，是当铸件冷却到塑性变形温度范围，并有足够的强度时，这时是抽芯最好的时机。铸件在金属型中停留的时间过长，型壁温度升高，需要更多的冷却时间，也会降低金属型的生产率。4、金属型工作温度的调节要保证金属型铸件的质量稳定，生产正常，首先要使
14、金属型在生产过程中温度变化恒定。所以每浇一次，就需要将金属型打开，停放一段时间，待冷至规定温度时再浇。如靠自然冷却，需要时间较长，会降低生产率，因此常用强制冷却的方法。冷却的方式一般有以下几种：(1) 风冷：即在金属型外围吹风冷却，强化对流散热。风冷方式的金属型，虽然结构简单，容易制造，成本低，但冷却效果不十分理想。(2) 间接水冷：在金属型背面或某一局部，镶铸水套，其冷却效果比风冷好，适于浇注铜件或可锻铸铁件。但对浇注薄壁灰铁铸件或球铁铸件，激烈冷却，会增加铸件的缺陷。(3) 直接水冷：在金属型的背面或局部直接制出水套，在水套内通水进行冷却，这主要用于浇注钢件或其它合金铸件，铸型要求强烈冷却
15、的部位。因其成本较高，只适用于大批量生产。如果铸件壁厚薄悬殊，在采用金属型生产时，也常在金属型的一部分采用加温，另一部分采用冷却的方法来调节型壁的温度分布。5、金属型的涂料在金属型铸造过程中，常需在金属型的工作表面喷刷涂料。涂料的作用是：调节铸件的冷却速度；保护金属型，防止高温金属液对型壁的冲蚀和热击；利用涂料层蓄气排气。根据不同合金，涂料可能有多种配方，涂料基本由三类物质组成：（1）.粉状耐火材料(如氧化锌，滑石粉，锆砂粉、硅藻土粉等)；（2）.粘结剂(常用水玻璃，糖浆或纸浆废液等)；（3）.溶剂(水)。具体配方可参考有关手册。涂料应符合下列技术要求：要有一定粘度，便于喷涂，在金属型表面上能
16、形成均匀的薄层；涂料干后不发生龟裂或脱落，且易于清除；具有高的耐火度；高温时不会产生大量气体；不与合金发生化学反应(特殊要求者除外)等。6、复砂金属型(铁模复砂)涂料虽然可以降低铸件在金属型中的冷却速度，但采用刷涂料的金属型生产球墨铸铁件(例如曲轴)，仍有一定困难，因为铸件的冷速仍然过大，铸件易出现白口。若采用砂型，铸件冷速虽低，但在热节处又易产生缩松或缩孔，在金属型表面复以 4-8mm 的砂层，就能铸出满意的球墨铸铁件。复砂层有效地调节了铸件的冷却速度，一方面使铸铁体不出白口，另一方面又使冷速大于砂型铸造。金属型无溃散性，但很薄的复砂却能适当减少铸件的收缩阻力。此外金属型具有良好的刚性，有效
17、地限制球铁石墨化膨胀，实现了无冒口铸造，消除疏松，提高了铸件的致密度。如金属型的复砂层为树脂砂，一般可用射砂工艺复砂，金属型的温度要求在 180200之间。复砂金属型可用于生产球铁，灰铁或铸钢件，其技术效果显著。7、金属型的寿命提高金属型寿命的途径为：(1).选用导热系数大，热膨胀系数小，而且强度较高的材料制造金属型；(2).合理的涂料工艺，严格遵守工艺规范；(3).金属型结构合理，制造毛坯过程中应注意消除残余应力；(4).金属型材料的晶粒要细小。3.1.2 金属型铸件的工艺设计根据金属型铸造工艺的一些特点，为了保证铸件质量，简化金属型结构，充分发挥它的技术经济效益，首先必须对铸件的结构进行分
18、析，并制订合理的铸件工艺。1、 铸件结构的工艺性分析金属型铸造结构工艺性的好坏，是保证铸件质量，发挥金属型铸造优点的先决条件。合理的铸造构应遵循下列原则：（1）铸造结构不应阻碍出型，防碍收缩；（2） 厚差不能太大，以免造成各部分温差悬殊，从而引起铸件缩裂和缩松；（3）限制金属型铸件的最小壁厚。另外，对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。2、铸件在金属型中的浇注位置铸件的浇注位置直接关系到型芯和分型面的数量、液体金属的导入位置，冒口的补缩效果，排气的通畅程度以及金属型的复杂程度等。选择浇注位置的原则如下：（1）保证金属液在充型时流功平稳，排气方便，避免液流卷气和金属被氧化；（2）有利于顺序凝固
19、，补缩良好，以保证获得组织致密的铸件；（3）型芯数目应尽量减少，安放方便、稳定、而且易于出型；（4）有利于金属型结构简化，铸件出型方便等。3、铸性分型面的选择分型面形式一般有垂直、水平和综合分类(垂直、水平混合分型或曲面分型)三种。选择分型面的原则如下：（1）为简化金属型结构，提高稿件精度，对形状教简单的铸件最好都布置在半型内，或大部分布置在半型内；（2）分型面数目应尽量少，保证铸件外形美观，铸件出型和下芯方便；（3）选择的分型面应保证设置浇冒口方便，金属充型时流动平稳，有利于型腔里的气体排出；（4）分型面不得选在加工基准面上；（5）尽量避免曲面分型，减少拆卸件及活决数量。4、浇铸系统设计根据金属型铸造的某些特点，在设计浇注系统时须注意以下几点：金属浇注速度大，超过砂型的约 20%。其次，在液体金属充型时，型腔里的气体要能顺利排除，其流向应尽可能与液流方向一致，顺利的将气体挤向冒口或出气冒口；此外，应注意使液体金属在充型时流动平稳，不产生涡流，不冲击型壁或型芯，更不可产生飞溅。金属型的浇注系统一般分为顶注式、底注式和侧注式三类。
