牛用飲水器畢業(yè)設計(論文).doc

畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日期： 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項1.設計（論文）的內容包括：1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關鍵詞4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數(shù)要求：理工類設計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設計（論文）2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂3）其它第1章 緒 論1.1 課題研究的目的和意義飲水器是現(xiàn)代人類智慧的高度集成和交融的產物，飲水器在人類創(chuàng)新思維的一次次閃光，發(fā)展一次次達到一個新的水平。飲水器涉及機械、鑄造、陶瓷、水流壓力系統(tǒng)等諸多學科領域，成為高科技中極為重要的組成部分。人類文明的發(fā)展、科技的進步已和飲水器的研究、應用產生了不可分的關系。飲水器已廣泛地應用于畜牧業(yè)中。飲水器在現(xiàn)代畜牧業(yè)中應用得特別廣泛，它是現(xiàn)代牧場的必需設備，即用即飲的飲水模式改變了傳統(tǒng)的盛水模式，使牲畜更便捷、更衛(wèi)生；使牲畜足量飲水、遠離疾??；使牧場減少人員投入、降低成本。人類社會畜牧業(yè)的發(fā)展已離不開飲水器，而飲水器的進步又對畜牧業(yè)發(fā)展起著不可代替的作用。因此，設計飲水器有特別重要的意義。1.2 飲水器的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀飲水器是畜牧業(yè)中飲水環(huán)節(jié)發(fā)展起來的一個飲水設備，是畜牧業(yè)中廣為應用的一個設備。如今，飲水器流水平的高低已成為一個國家畜牧業(yè)發(fā)展水平的重要標志3。 隨著社會發(fā)展與進步，飲水器也有了很大的發(fā)展，各種不同牲畜的飲水器不斷的被人們設計出來。從最開始的畜牧的自由飲水，后來的槽式飲水，到現(xiàn)在各個不同的牲畜使用不同的飲水器?？梢哉f飲水器的發(fā)展是飛快的。飲水器，在養(yǎng)殖業(yè)中一直存在著許多不同的飲水器，為了更適合畜牧的養(yǎng)殖，養(yǎng)殖業(yè)主們根據(jù)不同的畜牧對其進行不同得設計及制造。我國的飲水器設計起步較晚，約于20世紀90年代末、21世紀初開始。以前，我們都是弄個裝水的大缸，讓牲畜喝水，在定時往里加水；后來我們把自來水管接到了接水大缸，進行遠程控制；再后來，就有了飲水器，全自動控制。從而在本質上改變飲水模式，使牲畜更便捷、更衛(wèi)生；使牲畜足量飲水、遠離疾??；使牧場減少人員投入、降低成本。1.3 飲水器的特點飲水器有以下幾個特點：1、活水性很多飲水器它都是和自來水管聯(lián)系在一起的，在牲畜飲水時自己控制其飲水量，且時刻保持的所飲水都是干凈水。2、易消毒因為它是與自來水管相連，在消毒方面我們可以直接在水的源頭消毒，這樣簡單方便。3、專一性因為飲水器是根據(jù)一種畜牲的飲水習慣、嘴型設計的，所以它只能供一種牲畜使用。1.4 飲水器的組成作為一個設備，飲水器由三個零件組成，它由飲水碗，壓板，水閥三部分組成。飲水碗體堅固耐用，搪瓷表面不宜結垢、易于清理，壓板光潔防銹，厚度足夠決不變形，水閥耐用防銹，不同孔徑進水閥可依據(jù)牧場水壓情況合理選購，第2章 設計的前期準備2.1 計劃任務書根據(jù)目前制造業(yè)發(fā)展趨勢和畜牧業(yè)的需求來確定的題目，題目新穎、內容廣泛、適用性強，跨學科，跨專業(yè)密切聯(lián)系現(xiàn)代制造業(yè)自動化的建設問題。2.1.1 產品設計的依據(jù)本設計是在對上海特瑞機械設備有限公司的產品及養(yǎng)殖業(yè)中牛的生活習性，飲水習慣進行分析后。本設計過程中，按照其牛嘴大小，力道大小進行的改進設計，力求具備可能完善的性能，同時力求系列化、通用化、標準化，并使產品符合時代潮流：高性能、高自動化、控制靈活、低耗能、低成本10。2.1.2 計劃任務書的要求 隨著人們生活水平的不斷提高，乳制品越來越受到人們的青睞，同時人們乳制品的衛(wèi)生正在提出新的要求，特別是三鹿事件后，人們對畜牧業(yè)的牲口衛(wèi)生也提出了新的要求，本設計就是為了適應市場對該方面的需要而提出的。本課題要求設計一款供牛飲水的飲水器，要求結構簡單，使用方便。在做本課題時，需要查閱機械制圖、機械設計、模具設計等課程的學習，結合實際情況，進行自行設計。2.2 設計前的資料準備為了取得充分、完備的第一手資料，本設計在指導教師的指導下對上海特瑞機械設備有限公司的產品進行研究，對研究過程中遇到的問題仔細聽取了指導教師的講解?；貋砗?，收集了上海特瑞機械設備有限公司的各系列產品的有關材料，通過分析其牛的習性和牛的飲水習慣及牛頭力道大小，并根據(jù)其外形牛嘴特點，通過比較其結構的優(yōu)缺點，根據(jù)當今對飲水器自動化的要求，結合自己所學的理論知識進行設計。第3章 總體設計方案擬定設計飲水器的第一步是進行總體方案設計，即在充分調查研究的基礎上，進行可行性分析論證，確定飲水器的使用范圍、使用方法、初選各部件的結構和總體布局等。這是飲水器設計的依據(jù)。因此，在擬定總體方案時，必須全面地考慮，使確定的方案既先進又經濟效益高。3.1 飲水碗飲水碗是采用鑄造碗體，搪瓷表面。鑄鐵碗體堅固耐用，搪瓷表面不宜結垢、易于清理。鑄造 鑄造有可按鑄型的材料分為砂型鑄造和金屬型鑄造。鑄造還可按金屬液的澆注工藝分為重力鑄造和壓力鑄造。重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱澆鑄。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造，泥模鑄造等；窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。壓力鑄造是指金屬液在其他外力(不含重力)作用下注入鑄型的工藝，按照壓力的大小，又分為高壓鑄造(壓鑄)和低壓鑄造。在被設計中，我們采用金屬型鑄造又稱硬模鑄造，它是將液體金屬澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成，可以反復使用多次(幾百次到幾千次)。3.1.1 金屬型鑄造工藝1、金屬型的預熱未預熱的金屬型不能進行澆注。這是因為金屬型導熱性好，液體金屬冷卻決，流動性劇烈降低，容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足夾雜、氣孔等缺陷。未預熱的金屬型在澆注時，鑄型，將受到強烈的熱擊，應力倍增，使其極易破壞。因此，金屬型在開始工作前，應該先預熱，適宜的預熱溫度(即工作溫度)，隨合金的種類、鑄件結構和大小而定，一般通過試驗確定。一般情況下，金屬型的預熱溫度不低于1500c.金屬型的預熱方法有：(1)用噴燈或煤氣火焰預熱；(2)采用電阻加熱器；(3)采用烘箱加熱，其優(yōu)點是溫度均勻，但只適用于小件的金屬型；(4)先將金屬型放在爐上烘烤，然后澆注液體金屬將金屬型燙熱。這種方法，只適用于小型鑄型，因它要浪費一些金屬液，也會降低鑄型壽命。2、金屬型的澆注金屬型的澆注溫度，一般比砂型鑄造時高?？筛鶕?jù)合金種類、如化學成分、鑄件大小和壁厚，通過試驗確定。由于金屬型的激冷和不透氣，澆注速度應做到先慢，后快，再慢。在澆注過程中應盡量保證液流平穩(wěn)。3、鑄件的出型和抽芯時間如果金屬型芯在鑄件中停留的時間愈長，由于鑄件收縮產生的抱緊型芯的力就愈大，因此需要的抽芯力也愈大。金屬型芯在鏡件中最適宜的停留時間，是當鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍，并有足夠的強度時，這時是抽芯最好的時機。鑄件在金屬型中停留的時間過長，型壁溫度升高，需要更多的冷卻時間，也會降低金屬型的生產率。4、金屬型工作溫度的調節(jié)要保證金屬型鑄件的質量穩(wěn)定，生產正常，首先要使金屬型在生產過程中溫度變化恒定。所以每澆一次，就需要將金屬型打開，停放一段時間，待冷至規(guī)定溫度時再澆。如靠自然冷卻，需要時間較長，會降低生產率，因此常用強制冷卻的方法。冷卻的方式一般有以下幾種：(1) 風冷：即在金屬型外圍吹風冷卻，強化對流散熱。風冷方式的金屬型，雖然結構簡單，容易制造，成本低，但冷卻效果不十分理想。(2) 間接水冷：在金屬型背面或某一局部，鑲鑄水套，其冷卻效果比風冷好，適于澆注銅件或可鍛鑄鐵件。但對澆注薄壁灰鐵鑄件或球鐵鑄件，激烈冷卻，會增加鑄件的缺陷。(3) 直接水冷：在金屬型的背面或局部直接制出水套，在水套內通水進行冷卻，這主要用于澆注鋼件或其它合金鑄件，鑄型要求強烈冷卻的部位。因其成本較高，只適用于大批量生產。如果鑄件壁厚薄懸殊，在采用金屬型生產時，也常在金屬型的一部分采用加溫，另一部分采用冷卻的方法來調節(jié)型壁的溫度分布。5、金屬型的涂料在金屬型鑄造過程中，常需在金屬型的工作表面噴刷涂料。涂料的作用是：調節(jié)鑄件的冷卻速度；保護金屬型，防止高溫金屬液對型壁的沖蝕和熱擊；利用涂料層蓄氣排氣。根據(jù)不同合金，涂料可能有多種配方，涂料基本由三類物質組成：（1）.粉狀耐火材料(如氧化鋅，滑石粉，鋯砂粉、硅藻土粉等)；（2）.粘結劑(常用水玻璃，糖漿或紙漿廢液等)；（3）.溶劑(水)。具體配方可參考有關手冊。涂料應符合下列技術要求：要有一定粘度，便于噴涂，在金屬型表面上能形成均勻的薄層；涂料干后不發(fā)生龜裂或脫落，且易于清除；具有高的耐火度；高溫時不會產生大量氣體；不與合金發(fā)生化學反應(特殊要求者除外)等。6、復砂金屬型(鐵模復砂)涂料雖然可以降低鑄件在金屬型中的冷卻速度，但采用刷涂料的金屬型生產球墨鑄鐵件(例如曲軸)，仍有一定困難，因為鑄件的冷速仍然過大，鑄件易出現(xiàn)白口。若采用砂型，鑄件冷速雖低，但在熱節(jié)處又易產生縮松或縮孔，在金屬型表面復以4-8mm的砂層，就能鑄出滿意的球墨鑄鐵件。復砂層有效地調節(jié)了鑄件的冷卻速度，一方面使鑄鐵體不出白口，另一方面又使冷速大于砂型鑄造。金屬型無潰散性，但很薄的復砂卻能適當減少鑄件的收縮阻力。此外金屬型具有良好的剛性，有效地限制球鐵石墨化膨脹，實現(xiàn)了無冒口鑄造，消除疏松，提高了鑄件的致密度。如金屬型的復砂層為樹脂砂，一般可用射砂工藝復砂，金屬型的溫度要求在180200之間。復砂金屬型可用于生產球鐵，灰鐵或鑄鋼件，其技術效果顯著。7、金屬型的壽命提高金屬型壽命的途徑為：(1).選用導熱系數(shù)大，熱膨脹系數(shù)小，而且強度較高的材料制造金屬型；(2).合理的涂料工藝，嚴格遵守工藝規(guī)范；(3).金屬型結構合理，制造毛坯過程中應注意消除殘余應力；(4).金屬型材料的晶粒要細小。3.1.2 金屬型鑄件的工藝設計根據(jù)金屬型鑄造工藝的一些特點，為了保證鑄件質量，簡化金屬型結構，充分發(fā)揮它的技術經濟效益，首先必須對鑄件的結構進行分析，并制訂合理的鑄件工藝。1、 鑄件結構的工藝性分析金屬型鑄造結構工藝性的好壞，是保證鑄件質量，發(fā)揮金屬型鑄造優(yōu)點的先決條件。合理的鑄造構應遵循下列原則：（1）鑄造結構不應阻礙出型，防礙收縮；（2） 厚差不能太大，以免造成各部分溫差懸殊，從而引起鑄件縮裂和縮松；（3）限制金屬型鑄件的最小壁厚。另外，對鑄件非加工面的精度和光潔度應要求適當。2、鑄件在金屬型中的澆注位置鑄件的澆注位置直接關系到型芯和分型面的數(shù)量、液體金屬的導入位置，冒口的補縮效果，排氣的通暢程度以及金屬型的復雜程度等。選擇澆注位置的原則如下：（1）保證金屬液在充型時流功平穩(wěn)，排氣方便，避免液流卷氣和金屬被氧化；（2）有利于順序凝固，補縮良好，以保證獲得組織致密的鑄件；（3）型芯數(shù)目應盡量減少，安放方便、穩(wěn)定、而且易于出型；（4）有利于金屬型結構簡化，鑄件出型方便等。3、鑄性分型面的選擇分型面形式一般有垂直、水平和綜合分類(垂直、水平混合分型或曲面分型)三種。選擇分型面的原則如下：（1）為簡化金屬型結構，提高稿件精度，對形狀教簡單的鑄件最好都布置在半型內，或大部分布置在半型內；（2）分型面數(shù)目應盡量少，保證鑄件外形美觀，鑄件出型和下芯方便；（3）選擇的分型面應保證設置澆冒口方便，金屬充型時流動平穩(wěn)，有利于型腔里的氣體排出；（4）分型面不得選在加工基準面上；（5）盡量避免曲面分型，減少拆卸件及活決數(shù)量。4、澆鑄系統(tǒng)設計根據(jù)金屬型鑄造的某些特點，在設計澆注系統(tǒng)時須注意以下幾點：金屬澆注速度大，超過砂型的約20%。其次，在液體金屬充型時，型腔里的氣體要能順利排除，其流向應盡可能與液流方向一致，順利的將氣體擠向冒口或出氣冒口；此外，應注意使液體金屬在充型時流動平穩(wěn)，不產生渦流，不沖擊型壁或型芯，更不可產生飛濺。金屬型的澆注系統(tǒng)一般分為頂注式、底注式和側注式三類。（1）頂注式，其熱分布較合理，有利于順序凝固，可減少金屬液的消耗，但金屬液流動不平穩(wěn)，易進法，鑄件高時，易沖擊型膠底部或型芯。若用于澆注鋁合金件，一般只適用于鑄件高度小于100毫米的簡單件；（2）底注式，金屬液流動較平穩(wěn)，有利于排氣，但溫度分布不合理，不利于鑄件順利凝固；（3）側注式，兼有上述兩者的優(yōu)點，金屬液流動平穩(wěn)，便于集渣，排氣等，但金屬液消耗大，澆口清理工作量大。金屬型澆注系統(tǒng)的結構與砂型鑄造基本相似，但由于金屬型壁不透氣，導熱能力強，因此要求澆注系統(tǒng)結構，能有利于降低金屬液流速，流動平穩(wěn)，減少其對型壁的沖刷。除應保證型腔內氣體有充裕的時間排除外，還保證在充型過程中不得產生噴濺。當用金屬型澆注黑色金屬時，由于鑄件冷速大，液流的粘度急劇增加，因此多采用封閉式澆口，其各部分截面積比例為：f內：f橫：f直1：1.15：1.255、冒口設計金屬型鑄造的冒口和砂型鑄造時具有同等的作用：即為補縮、集渣和排氣。它的設計原則也與砂型用冒口相同。由于金屬型冷卻速度大，而冒口又常采用保溫涂料或砂層，因此金屬型的冒口尺寸可比砂型的冒口小。6、金屬型鑄件的工藝參數(shù)由于金屬型工藝的特點，其鑄件的工藝參數(shù)與砂型鑄件略有區(qū)別。金屬型鑄件的線收縮率不僅與合金的線收縮有關，還與鑄件結構、鑄件在金屬型中收縮受阻的情況、鑄件出型溫度，金屬型受熱后的膨脹及尺寸變化等因素有關，其取值還要考慮在試澆過程中留有修改尺寸的余地。3.1.3金屬型的設計鑄件工藝圖繪制之后，就可進行金屬型設計。設計內容主要包括確定金屬型的結構、尺寸、型芯、排氣系統(tǒng)和頂桿機構等。對設計的金屬型應力求結構簡單，加工方便，選材合理，安全可靠。.金屬型的結構形式，金屬型的結構形式金屬型的結構取決于鑄件形狀、尺寸大?。环中兔鏀?shù)量；合金種類和生產批量等條件。按分型面位置，金屬型結構有以下幾種形式：（1）整體金屬型，鑄型無分型面，結構簡單，但它只適用于形狀簡單，無分型面的鑄件；（2）水平分型金屬型，它適用于薄壁輪狀鑄件。1、垂直分型金屬型，這類金屬型便于開設澆冒口和排氣系統(tǒng)，開合型方便，容易實現(xiàn)機械化生產；多用于生產簡單的小鑄件；4.綜合分型金屬型：它由兩個或兩個以上的分型面組成，甚至由活塊組成，一般用于復雜鑄件的生產。操作方便，生產中廣泛采用。2、金屬型主體設計金屬型主體系指構成型腔，用于形成鑄件外形的部分。主體結構與鑄件大小，其在型中的澆注位置，分型面以及合金的種類等有關。在設計時應力求使型腔的尺寸準確；便于開設澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，鑄件出型方便，有足夠的強度和剛度等。3、金屬型芯的設計根據(jù)鑄件的復雜情況和合金的種類可采用不同材料的型芯。一般澆注薄壁復雜件或高熔點合金(如銹鋼、鑄鐵)時，多采用砂芯，而在澆注低熔點合金(如鋁、鎂合金)時，大多采用金屬芯。在同一鑄件上也可砂芯和金屬芯并用。4、金屬型的排氣在設計金屬型時就必須有排氣設施，其排氣的方式有以下幾種：（1）利用分型面或型腔零件的組合面的間隙進行排氣。（2）開排氣槽。即在分型面或型腔零件的組合面上，芯座或頂桿表面上做排氣槽。（3）設排氣孔。排氣孔一般開設在金屬型的最高處。（4）排氣塞是金屬型常用的排氣設施5、頂出鑄件機構設計金屬型腔的凹凸部分，對鑄件的收縮會有阻礙，鑄件出型時就會有阻力，必須采用頂出機構，方可將鑄件項出。在設計頂出機構時，須注意下面幾點：防止頂傷鑄件，即防止鑄件被頂變形或在鑄件表面頂出凹坑；防止頂桿卡死，首先是頂桿與頂桿孔的配合間隙要適當。如果間隙過大易鉆入金屬，過小則可能造成卡死的現(xiàn)象。根據(jù)經驗最好采用d4dc4級配合。6、金屬型的定位、導向及鎖緊機構金屬型合型時，要求兩半型定位準確，、一般采用兩種辦法，即定位銷定位和“止口”定位。對于上下分型，而分型面為圓形時，可采用“止口”定位，而對于矩形分型面大多采用定位銷定位。定位銷應設在分型面輪廓之內，當金屬型本身尺寸較大，而自身的重量也較大時，要保證開合型定位方便，可采導向形式。7、金屬型材料的選擇從金屬型的破壞原因分析可以看到，制造金屬型的材料，應滿足下列要求：耐熱性和導熱性好，反復受熱時不變形，不破壞；應具有一定的強度、韌性及耐磨性，機械加工性好。鑄鐵是金屬型最常用的材料。其加工性能好，價廉，一般工廠均能自制，并且它又耐熱、耐磨，是一種較合適的金屬型材料。只是在要求高時，才使用碳鋼和低合金鋼。采用鋁合金制造金屬型，在國外已引起注意，鋁型表面可進行陽極氧化處理，而獲得一層由al2o3及al2o3h2o組成的氧化膜，其熔點和硬度都較高，而且耐熱、耐磨。據(jù)報導這種鋁金屬型，如采用水冷措施，它不僅可鑄造鋁件和銅件，同樣也可用來澆注黑色金屬鑄件3.1.4 搪瓷搪瓷是將玻璃質瓷釉涂敷在金屬基材表面,經過高溫燒結,瓷釉與金屬之間發(fā)生物理化學反應而牢固結合,在整體上有金屬的力學強度,表面有玻璃的耐蝕、耐熱、耐磨、易潔和裝飾等特性的一種涂層材料。它主要用于鋼板、鑄鐵、鋁制品等表面，應用廣泛。1 瓷釉的基本成分瓷釉是將一定組成的玻璃料熔塊與添加物一起進行粉碎混合制成釉漿，然后涂燒在金屬表面而形成的涂層。 2 搪瓷基材的表面清潔處理金屬坯體在搪瓷前必須堿洗、酸洗或噴砂，以去銹、脫脂并清洗干凈。泵鑄件一般采用噴丸噴砂低溫干燥。 3 瓷釉的涂敷和搪瓷的燒成 瓷釉的涂敷方法 主要有手工涂搪、噴搪、浸搪、電泳涂搪、靜電噴搪等多種。一般根據(jù)制品數(shù)量、質量要求、原材料、生產率等來合理選擇涂敷方法。3.1.5 搪瓷對飲水碗性能的影響搪瓷涂層以其突出的玻璃特性和良好的物理機械性能，使其在飲水器行業(yè)的應用日趨廣泛。1.搪瓷技術的應用使鑄鐵碗對化學介質產生優(yōu)良的耐蝕性，能耐多種無機和有機酸、弱酸和有機溶劑，以及耐油、無毒、無污染、不掛料和電絕緣等優(yōu)點，顯著擴大了鑄鐵碗的適用領域。 2. 搪瓷技術的應用使飲水碗飲水部件更加光滑，從而降低液流的摩擦損失，使飲水器的使用壽命更長，更經濟。3.2 壓板壓板采用不銹鋼，因為不銹鋼耐腐蝕，現(xiàn)代社會，重工業(yè)造成大氣污染的區(qū)域。污染可能是由于燃油所形成的氣體，例如硫和氮的氧化物，或者是化工廠或加工廠釋放的其它氣體?？諝庵袘矣蔚念w粒，像鋼鐵生產過程中產生的灰塵或氧化鐵的沉積也會使腐蝕增。不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻，但是因為鉻是鋼的組成部分之一，所以保護方法不盡相同。在鉻的添加量達到105時，鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加，但鉻含量更高時，盡管仍可提高耐腐蝕性，但不明顯。原因是用鉻對鋼進行合金化處理時，把表面氧化物的類型改變成了類似于純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護表面，防止進一步地氧化。這種氧化層極薄，透過它可以看到鋼表面的自然光澤，使不銹鋼具有獨特的表面。而且，如果損壞了表層，所暴露出的鋼表面會和大氣反應進行自我修理，重新形成這種氧化物鈍化膜，繼續(xù)起保護作用。自本世紀初發(fā)明不銹鋼以來，不銹鋼就把現(xiàn)代材料的形象和建筑應用中的卓越聲譽集于一身，使其競爭對手羨慕不已。不銹鋼不會產生腐蝕、點蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼還是建筑用金屬材料中強度最高的材料之一。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性。含鉻不銹鋼還集機械強度和高延伸性于一身，易于 制造，可滿足建筑師和結構設計人員的需要。因此，在本設計中我們采用不休鋼制造壓板，提高了飲水器的使用壽命，使產品更經濟，更實惠。3.3 水閥利用牛頭壓壓板的壓力，彈簧彈力水的壓力等力學特性設計機械的關聯(lián)作用，實現(xiàn)自來水供水暫停全自動作用。3.3.1 引言 畜牧業(yè)的飼養(yǎng)中，當自來水供水暫停時，容易出現(xiàn)下列兩種情況：使用者打開水閥發(fā)現(xiàn)沒水，未將水閥重新關好即離開；在使用時中途供水中斷，使用者忘記關水閥即離開。此兩種情況下，當供水恢復時，由于水閥處于開啟狀態(tài)，自來水會長時間外流造成浪費，甚至造成飼養(yǎng)房受淹，地面潮濕，容易產生病毒，給牲畜生病，在成經濟上的損失，而且飼養(yǎng)也麻煩，耽誤時間。3.3.2 水閥的特點 水閥利用水壓，牛的壓力，彈簧彈力等力學特性，設計相關機械的關聯(lián)作用，實現(xiàn)一種簡單、可行的停水自鎖機構。本閥采用普通水閥常用的陶瓷閥芯，經久耐用并易于更換。閥芯其他部件結構簡單，造價低廉并方便拆換，整體可靠性高。水閥主要由閥芯、水閥外殼、彈簧、密封圈等部件組成。3.3.3 水閥的工作原理飲水器如右圖所示：牛渴時，把嘴巴伸進飲水碗1中，嘴巴頂在壓板2上，壓板2壓水閥閥芯4，閥芯4向左移動，帶動密封圈6向左移動，打開了密封在閥外殼3中間孔，水從閥外殼中間孔流入飲水碗1中，牛飲水;牛喝完水后，嘴巴伸出飲水碗1，松開壓板2，彈簧5彈回原來位置，帶動閥芯4向右移動，閥芯4又帶動密封圈6向右移動，密封圈密封閥外殼3的中間孔，水停止流動。3.4 彈簧3.4.1 彈簧設計基本公式1 強度計算公式 式中， k 為曲度系數(shù)， ；f 為載荷； c 為彈簧指數(shù)（亦稱旋繞比）， c = d 2 / d ； 為彈簧材料的許用扭轉應力。由此可計算彈簧絲直徑d。 2 剛度計算公式 式中， n 為彈簧的有效圈數(shù)；g 為彈簧的切變模量； 為彈簧變形量；d 2 為彈簧圈中徑； 其它符號意義同前。 3 穩(wěn)定性計算公式 為了限制彈簧載荷 f 小于失穩(wěn)時的臨界載荷 f cr 。一般取 f = f cr /(22.5)，其中臨界載荷可按下式計算f cr = c b k h 0 式中， c b 為不穩(wěn)定系數(shù)注： 1-兩端固定； 2-一端固定； 3-兩端自由轉動3.4.2 彈簧的參數(shù)及幾何尺寸1 彈簧的主要尺寸（對壓縮彈簧）t=d （對拉伸彈簧）；式中：max - 彈簧的最大變形量； - 最大變形時相鄰兩彈簧絲間的最小距離，一般不小于0.1d。彈簧鋼絲間距：=t-d ；彈簧的自由長度：h=n+(n0-0.5)d（兩端并緊磨平）；h=n+(n0+1)d（兩端并緊，但不磨平）。彈簧螺旋升角： 通常取590 。彈簧絲材料的長度： （對壓縮彈簧）；（對拉伸彈簧）；其中l(wèi)為鉤環(huán)尺寸。3 彈簧的強度計算（1）彈簧的受力 圖示的壓縮彈簧，當彈簧受軸向壓力f時，在彈簧絲的任何橫剖面上將作用著：扭矩t=frcos ，彎矩m=frsin，切向力q=fcos和法向力n=fsin（式中r為彈簧的平均半徑）。由于彈簧螺旋角的值不大（對于壓縮彈簧為690 ）,所以彎矩m和法向力n可以忽略不計。因此，在彈簧絲中起主要作用的外力將是扭矩t和切向力q。的值較小時，cos 1,可取t=fr和q=f。這種簡化對于計算的準確性影響不大。 當拉伸彈簧受軸向拉力f時，彈簧絲槽剖面上的受力情況和壓縮彈簧相同，只是扭矩t和切向力q均為相反的方向。所以上述兩種彈簧的計算方法可以一并講述。（2）彈簧的強度 從受力分析可見，彈簧受到的應力主要為扭矩和橫向力引起的剪應力，對于圓形彈簧絲 系數(shù)ks可以理解為切向力作用時對扭應力的修正系數(shù)，進一步考慮到彈簧絲曲率的影響，可得到扭應力 式中k為曲度系數(shù)。它考慮了彈簧絲曲率和切向力對扭應力的影響。一定條件下鋼絲直徑 3.4.3 彈簧的剛度彈簧剛度是指使彈簧產生單位變形的載荷，用c和ct分別表示拉（壓）彈簧的剛度與扭轉彈簧的剛度，其表達式如下圓柱彈簧受載后的軸向變形量 式中n為彈簧的有效圈數(shù)；g為彈簧的切變模量。這樣彈簧的圈數(shù)及剛度分別為 對于拉伸彈簧，n120時，一般圓整為整圈數(shù)，n1fcr，應重新選擇有關參數(shù)，改變b值，提高fcr的大小，使其大于fmax之值，以保證彈簧的穩(wěn)定性。若受結構限制而不能改變參數(shù)時，就應該加裝圖b)、c)所示的導桿或導套，以免彈簧受載時產生側向彎曲。 3.4.5 彈簧處理工藝1整定處理又稱“立定處理”。將熱處理后的壓縮彈簧壓縮到工作極限載荷下的高度或壓并高度（拉伸彈簧拉伸到工作極限載荷下的長度，扭轉彈簧扭轉到工作極限扭轉角），一次或多次短暫壓縮（拉伸、扭轉）以達到穩(wěn)定彈簧幾何尺寸為主要目的的一種工藝方法。2加溫整定處理又稱“加溫立定處理”。在高于彈簧工作溫度條件下的立定處理。3強壓處理將壓縮彈簧壓縮至彈簧材料表層產生有益的與工作應力反向的殘余應力，以達到提高彈簧承載能力和穩(wěn)定幾何尺寸的一種工藝方法。4加溫強壓處理在高于彈簧工作條件下進行的強壓處理5強拉處理將拉伸彈簧拉伸至彈簧材料表面產生有益的與工作應力反向的殘余應力，以提高彈簧承載能力和穩(wěn)定其幾何尺寸的一種工藝方法。6加溫強拉處理在高于彈簧工作溫度條件下進行的強拉處理7強扭處理將扭轉彈簧扭轉至彈簧材料表層產生有益的與工作應力反向的殘余應力，以提高彈簧承載能力和穩(wěn)定其幾何尺寸的一種工藝方法。8加溫強扭處理高于彈簧工作溫度條件下進行的強扭處理3.4.6 彈簧特性曲線1、定義：表征彈簧載荷f、t與其變形l之間關系的曲線，稱為彈簧特性線。2、 載荷與變形：對于受壓或受拉的彈簧，載荷指壓力或拉力，變形是指彈簧壓縮量或伸長量；對于受扭轉的彈簧，載荷是指扭矩，變形是指扭角。3、 常見類型：按照結構型式不同，常見的彈簧特性曲線有如圖所示的四種：彈簧的特性曲線應繪制在彈簧的工作圖上，作為檢驗與試驗的依據(jù)之一。同時還可在設計彈簧時，利用特性曲線進行載荷與變形關系的分析。 彈簧剛度是指使彈簧產生單位變形的載荷，用c和ct分別表示拉（壓）彈簧的剛度與扭轉彈簧的剛度，其表達式如下：對于拉壓彈簧 對于扭轉彈簧 其中：f - 彈簧軸向拉（壓）力； - 彈簧軸向伸長量或壓縮量；t - 扭轉彈簧的扭矩；- 扭轉彈簧的扭轉角。3.4.7 彈簧剛度與彈簧特性的關系 圖a）所示的直線型彈簧，其剛度為一常數(shù)。這種彈簧的特性曲線越陡，彈簧剛度相應愈大，即彈簧愈硬；反之則愈軟。 圖b）所示的彈簧特性曲線為剛度漸增型，即彈簧隨變形量的增大其剛度越大，且在最大或沖擊載荷作用時，仍具有較好的緩沖減振性能，故多使用彈簧特性曲線具有該型曲線的走向。 圖c）所示彈簧特性曲線為剛度漸減型，即彈簧剛度隨變形的增大而越小。為了在沖擊動能一定時，獲得較小沖擊力，則應使用具有剛度漸減型特性3.4.8 彈簧材料 為了保障彈簧能夠可靠地工作，其材料除應滿足具有較高的強度極限和屈服極限外，還必須具有較高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性、塑性和良好的熱處理工藝性等。表20-2列出了幾種主要彈簧材料及其使用性能。實踐中應用最廣泛的就是彈簧鋼，其品種又有碳素彈簧鋼、低錳彈簧鋼、硅錳彈簧鋼和鉻釩鋼等。圖20-2給出了碳素彈簧鋼絲的抗拉強度極限。類別代號類彈簧類彈簧鋼絲碳素彈簧鋼絲,a,0.3b0.4b60si2mn 60si2mna47162765si2mnwa60si2crva56074530w4cr2va44258850crva不銹鋼1cr18ni9ti3244324cr13442588co40crnitimo500666青銅絲qsi-3265353qsn4-3qbe2353442切變模量g/gpa彈性模量e/gpa推薦硬度范圍hrc推薦使用溫度c特性及用途81.578.5204202-40120強度高，性能好，適于做小彈簧78.51974550-40200彈性好，回火穩(wěn)定，易脫碳，適于做受大載荷的彈簧4752-40250強度好，耐高溫，彈性好4347-40350高溫強度好，淬透性好。4550-40210高疲勞強度，淬透性和回火穩(wěn)定性好71.5193-250300耐腐蝕，耐高溫，適于做小彈簧75.52154853-40300耐腐蝕，耐高溫，適于做大彈簧76.5197=-40500耐腐蝕，高強度，無磁，低后效，高彈性40.293hb90120-40120耐腐蝕，防磁好39.242.2129.53740耐腐蝕，防磁，導電性及彈性好注： 按受力循環(huán)次數(shù)n不同，彈簧分為三類：類n106；類n=103105以受擊載荷的場合；類n4mm取下限。2 材料選擇彈簧材料選擇必須充分考慮到彈簧的用途、重要程度與所受的載荷性質、大小、循環(huán)特性、工作溫度、周圍介質等使用條件，以及加工、熱處理和經濟性等因素，以便使選擇結果與實際要求相吻合。鋼是最常用的彈簧材料。當受力較小而又要求防腐蝕、防磁等特性時，可以采用有色金屬。此外，還有用非金屬材料制做的彈簧，如橡膠、塑料、軟木及空氣等。 3 彈簧制造 螺旋彈簧的制造工藝過程如下： 繞制； 鉤環(huán)制造； 端部的制作與精加工； 熱處理； 工藝試驗等，對于重要的彈簧還要進行強壓處理。 彈簧的繞制方法分冷卷法與熱卷法兩種。 （1）冷卷法：簧絲直徑d8mm的采用冷卷法繞制。冷態(tài)下卷繞的彈簧常用冷拉并經預先熱處理的優(yōu)質碳素彈簧鋼絲，卷繞后一般不再進行淬火處理，只須低溫回火以消除卷繞時的內應力。 （2）熱卷法：簧絲直徑較大（d8mm）的彈簧則用熱卷法繞制。在熱態(tài)下卷制的彈簧，卷成后必須進行淬火、中溫回火等處理。 對于重要的彈簧，還要進行工藝檢驗和沖擊疲勞等試驗。為提高彈簧的承載能力，可將彈簧在超過工作極限載荷下進行強壓處理，以便在簧絲內產生塑性變形和有益的殘余應力，由于殘余應力的符號與工作應力相反，因而彈簧在工作時的最大應力（見圖所示）比未經強壓處理的彈簧小。結 論飲水器對畜牧業(yè)的作用越來越大，產生許多不同牲畜所用的飲水器。隨著新工藝、新技術的不斷出現(xiàn)、飲水器壽命和質量會不斷延長和提高。本文首先介紹了飲水器的一些具體情況，隨著科技的發(fā)展和進步，畜牧業(yè)對飲水器的要求也是越來越高的要求，所以對使用壽命的要求也是提出了很高的要求，飲水器的使用壽命高就可以大大降低了產品的成本，經濟效益明顯提高。飲水器的應用大大的提高了飼養(yǎng)效率，減少了勞動力的損耗，使觸目飼養(yǎng)更加經濟。這次畢業(yè)設計還是圓滿地完成了預期的要求，同時既讓我們對設計的整個過程有了一個系統(tǒng)的認識，又使我們對大學期間所學過的知識有了一個系統(tǒng)全面的復習。通過本次畢業(yè)設計，我體會到了設計工作的艱辛，我將在以后的工作和學習中繼續(xù)努力，做好本職工作。致謝在畢業(yè)設計即將結束之際，本該是一件值得很慶幸的好事，但卻苦于不知道以怎樣的方式來表達在畢業(yè)設計中幫助過我的老師、同學及學院領導，更不知道用什么樣的詞句來形容此時此刻的心情，我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設計就不會做得這么順利，