双弯犁刀二工位一次成形机械设计
本课题研究的双弯犁刀二工位一次成形机械具有自动化程度高、降低工人劳动强度，提高劳动效率的特点。整体设计方案为，电机驱动的链板式运输装置将板料运送到一工位，并在运输装置前端设置高频电磁感应加热器实现对板料的加热使其达到设定温度。当板料到达一工位后，运输装置停止，使用液压缸将板料夹紧后，并采用另一个液压缸借助特定弯曲成形装置完成平面的面内弯曲。板料面内弯曲成形完成后，运输装置前行，将一工位成形后的板料输送至二工位。当板料到达二工位后，运输装置停止，冲床使用特定形状的级进模完成平面内的垂直弯曲、冲孔。关键词 双弯犁刀，二工位，液压，冲床
目 录
1 绪论 1
2 技术背景 2
3 总体方案设计 3
3.1 60Si2Mn材质特性 3
3.2 成形装置总体方案设计 3
4 结构设计 4
4.1输送装置的结构设计 4
4.2 加热装置 6
4.3 面内弯曲的结构设计 7
4.4夹紧液压缸的设计 13
4.5 垂直弯曲的结构设计 18
4.6 总体机架的结构设计 22
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 绪论
我国是一个农业大国，在技术发达的21世纪，农业的机械化是今后农业主要的走向。一个国家的农业决定了国家的温饱，也决定了国家剩余劳动力的走向，农业越发达的国家，其从事农业部门工作的就少，劳动力就会流向国家其他部门，从而促进国家其他方面的发展。机械化农业是现代化农业发展的核心，包含了现代化科学的最新成果，加之配合上最先进的生物技术，就可以大规模的促进当代农业的发展。机械化农业的大力发展已是刻不容缓，我国虽然是农业大国，但是在农业机械化发展上还存在这许多问题，譬如，地区之间的农业机械化严重不平衡，受制于地区之间的经济发展，地表地貌，人才流动等许多因素；农业机械装备数量，种类的不足，不足以满足大规模的农业化生产，甚至于不能满足小地区的农耕发展需要；农业机械装备的质量差，设计结构不合理，使用寿命短，高消耗低效率等。美国的机械化农业普及程度早已领先于中国，但是由于中国存在巨大的人力资源，许多地区的农业机 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
械化仍不发达，因此我国需要大力发展农业机械化，使我国由农业大国向农业强国转变。于是，在农业机械化上需要改进生产思想，采取合适的措施来改善现状。例如，在地区农业上，可推动跨区域生产，将分散的农机户与当地农机市场结合，进行调动，使机械化农业更加普及，农机使用效率更高，也改善了分散农机户的经济条件。农业机械化的发展使得农机的更新换代速度也大幅提高，而我国现在的农机现状是，中小型器械多，大型器械少，技术含量不高，针对此现状，研发大中型器械，追求高质量的，高可靠性的器械是相当有必要的。农业机械化的各个方面都需全面考虑，在生产技术上，使其自主创新能力不断提高；在经济效益上，使其符合因地制宜的思想；在生态效益上，使其利于当地生物圈的改善；在普遍程度上，使其更高。改革开放后的今天，农田间使用农机的数量已剧增，机械化农业已是大势所趋。推广农业机械化，不仅使农业生产效率提高，也使剩余劳动力流向各个市场。在小面积的种植中，还大量存在着人力来进行种植，但是，在大面积的种植中，必须要用到现代化机械农业设备，这就推动了农业机械化的发展。 在市场经济的主导下，通过改变农业的经营方式，实现由传统农业到现代化农业的转变，农业机械化则是重中之重。而改进农机设备的零件也是对农业机械化的促进，本课题提出的双弯犁刀是农作物松土机械的零件之一，研究的是“双弯犁刀二工位一次成形机械设计”，是犁刀具有两面弯曲并且避免以往的繁琐工艺，一次成形，从实际来说，可以达到优化生产工艺的效果。
2 技术背景
早在20世纪初期，经过田间的实验后，设计出了直角形的犁刀，这是最早的犁刀雏形。后来在20世纪70年代，研究各种形状用途的犁刀，包括直角刀，凿型刀等。20世纪90年代，开始使用传统的设计工艺设计犁刀。21世纪，设计工作者们，运用前辈的经验，用三维软件进行设计。经过力学、数学建模及各种实验所形成的经验公式，图表，都为犁刀的数字化设计夯实了基础，也是数字化信息和犁刀设计结合的里程碑式进步。考虑到田间具体的耕作情况，包括土壤的硬度，耕作的深度，因此，设计的犁刀所用的材料选60Si2Mn弹簧钢。弹簧钢是合金弹簧钢，它具有良好的力学性能和工艺性能，并且经济。因为犁刀需要大规模的生产，且弹簧钢在强度，硬度上也满足要求，所以在机械制造上得到了广泛的应用。本次设计的犁刀尺寸长宽厚为。查阅资料可知道，一般犁刀的制作工艺如下：板料上位→炉火加热→冲孔切角→压弯成型→油液淬火→喷丸处理。可以看出，一般工艺较为复杂。为了解决这一难题，本课题研究了一种新式的犁刀设计生产方案，即为“双弯犁刀二工位一次成形机械设计”，使弹簧钢在一个流水线上进行二个工位的成形，大大简化了工序，提高了生产效率。
本次设计犁刀的形状如图2.1双弯犁刀结构示意图所示。
图2.1双弯犁刀结构示意图
3 总体方案设计
3.1 60Si2Mn材质特性
60Si2Mn弹簧钢属于合金弹簧钢，可用于制造各种工具，比如刃具，模具和农业机械设备。 60Si2Mn弹簧钢含碳量较高，其可塑性较好，可在高温下增加其硬度。碳素钢的材料性能在于其内部所含的碳元素和其他元素在一定温度下经过处理，形成不同的组织，得到需要的硬度，强度。根据60Si2Mn弹簧钢金属材料的材质性能，对此需要进行一定温度的预加热处理，再利用金属不同的回火方式，达到实际需要的金属硬度，强度等要求。其工艺为预处理、加热、保温、冷却等。
60Si2Mn弹簧钢需要进行热成形处理，一般采用淬火加热后的成形工艺，此时，淬火加热温度比平常淬火温度高出50~80℃。成形后利用余热淬火。但应注意防止硅锰钢弹簧在高温加热时脱碳与晶粒粗化现象。
60Si2Mn弹簧钢包含的元素有Si、Mn、Cr，属于合金弹簧钢，其化学成分如表3.1所示。较碳素弹簧钢有较高的淬透性，弹性极限及疲劳强度也很高，常用于制造截面尺寸较大、承受应力较高的或工作温度低于230℃的弹簧或工件。本次设计需要用的弹簧钢，考虑到后续加工要求，需要实施预加热，加热温度定为1100℃。
目 录
1 绪论 1
2 技术背景 2
3 总体方案设计 3
3.1 60Si2Mn材质特性 3
3.2 成形装置总体方案设计 3
4 结构设计 4
4.1输送装置的结构设计 4
4.2 加热装置 6
4.3 面内弯曲的结构设计 7
4.4夹紧液压缸的设计 13
4.5 垂直弯曲的结构设计 18
4.6 总体机架的结构设计 22
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
1 绪论
我国是一个农业大国，在技术发达的21世纪，农业的机械化是今后农业主要的走向。一个国家的农业决定了国家的温饱，也决定了国家剩余劳动力的走向，农业越发达的国家，其从事农业部门工作的就少，劳动力就会流向国家其他部门，从而促进国家其他方面的发展。机械化农业是现代化农业发展的核心，包含了现代化科学的最新成果，加之配合上最先进的生物技术，就可以大规模的促进当代农业的发展。机械化农业的大力发展已是刻不容缓，我国虽然是农业大国，但是在农业机械化发展上还存在这许多问题，譬如，地区之间的农业机械化严重不平衡，受制于地区之间的经济发展，地表地貌，人才流动等许多因素；农业机械装备数量，种类的不足，不足以满足大规模的农业化生产，甚至于不能满足小地区的农耕发展需要；农业机械装备的质量差，设计结构不合理，使用寿命短，高消耗低效率等。美国的机械化农业普及程度早已领先于中国，但是由于中国存在巨大的人力资源，许多地区的农业机 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
械化仍不发达，因此我国需要大力发展农业机械化，使我国由农业大国向农业强国转变。于是，在农业机械化上需要改进生产思想，采取合适的措施来改善现状。例如，在地区农业上，可推动跨区域生产，将分散的农机户与当地农机市场结合，进行调动，使机械化农业更加普及，农机使用效率更高，也改善了分散农机户的经济条件。农业机械化的发展使得农机的更新换代速度也大幅提高，而我国现在的农机现状是，中小型器械多，大型器械少，技术含量不高，针对此现状，研发大中型器械，追求高质量的，高可靠性的器械是相当有必要的。农业机械化的各个方面都需全面考虑，在生产技术上，使其自主创新能力不断提高；在经济效益上，使其符合因地制宜的思想；在生态效益上，使其利于当地生物圈的改善；在普遍程度上，使其更高。改革开放后的今天，农田间使用农机的数量已剧增，机械化农业已是大势所趋。推广农业机械化，不仅使农业生产效率提高，也使剩余劳动力流向各个市场。在小面积的种植中，还大量存在着人力来进行种植，但是，在大面积的种植中，必须要用到现代化机械农业设备，这就推动了农业机械化的发展。 在市场经济的主导下，通过改变农业的经营方式，实现由传统农业到现代化农业的转变，农业机械化则是重中之重。而改进农机设备的零件也是对农业机械化的促进，本课题提出的双弯犁刀是农作物松土机械的零件之一，研究的是“双弯犁刀二工位一次成形机械设计”，是犁刀具有两面弯曲并且避免以往的繁琐工艺，一次成形，从实际来说，可以达到优化生产工艺的效果。
2 技术背景
早在20世纪初期，经过田间的实验后，设计出了直角形的犁刀，这是最早的犁刀雏形。后来在20世纪70年代，研究各种形状用途的犁刀，包括直角刀，凿型刀等。20世纪90年代，开始使用传统的设计工艺设计犁刀。21世纪，设计工作者们，运用前辈的经验，用三维软件进行设计。经过力学、数学建模及各种实验所形成的经验公式，图表，都为犁刀的数字化设计夯实了基础，也是数字化信息和犁刀设计结合的里程碑式进步。考虑到田间具体的耕作情况，包括土壤的硬度，耕作的深度，因此，设计的犁刀所用的材料选60Si2Mn弹簧钢。弹簧钢是合金弹簧钢，它具有良好的力学性能和工艺性能，并且经济。因为犁刀需要大规模的生产，且弹簧钢在强度，硬度上也满足要求，所以在机械制造上得到了广泛的应用。本次设计的犁刀尺寸长宽厚为。查阅资料可知道，一般犁刀的制作工艺如下：板料上位→炉火加热→冲孔切角→压弯成型→油液淬火→喷丸处理。可以看出，一般工艺较为复杂。为了解决这一难题，本课题研究了一种新式的犁刀设计生产方案，即为“双弯犁刀二工位一次成形机械设计”，使弹簧钢在一个流水线上进行二个工位的成形，大大简化了工序，提高了生产效率。
本次设计犁刀的形状如图2.1双弯犁刀结构示意图所示。
图2.1双弯犁刀结构示意图
3 总体方案设计
3.1 60Si2Mn材质特性
60Si2Mn弹簧钢属于合金弹簧钢，可用于制造各种工具，比如刃具，模具和农业机械设备。 60Si2Mn弹簧钢含碳量较高，其可塑性较好，可在高温下增加其硬度。碳素钢的材料性能在于其内部所含的碳元素和其他元素在一定温度下经过处理，形成不同的组织，得到需要的硬度，强度。根据60Si2Mn弹簧钢金属材料的材质性能，对此需要进行一定温度的预加热处理，再利用金属不同的回火方式，达到实际需要的金属硬度，强度等要求。其工艺为预处理、加热、保温、冷却等。
60Si2Mn弹簧钢需要进行热成形处理，一般采用淬火加热后的成形工艺，此时，淬火加热温度比平常淬火温度高出50~80℃。成形后利用余热淬火。但应注意防止硅锰钢弹簧在高温加热时脱碳与晶粒粗化现象。
60Si2Mn弹簧钢包含的元素有Si、Mn、Cr，属于合金弹簧钢，其化学成分如表3.1所示。较碳素弹簧钢有较高的淬透性，弹性极限及疲劳强度也很高，常用于制造截面尺寸较大、承受应力较高的或工作温度低于230℃的弹簧或工件。本次设计需要用的弹簧钢，考虑到后续加工要求，需要实施预加热，加热温度定为1100℃。
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