1 课题研究的目的和意义
1．1研究目的
这次课题涉及到液压系统的设计，目的就是对我们四年所学知识系统的总结和灵活的运用，也为我们以后的工作打下良好的基础，此次课题的重要性不言而喻。通过设计过程，使学生了解液压金属打包机的基本工作原理，掌握对液压金属打包机各组成部件的结构尺寸的计算、强度校核、验算过程，驱动系统的选择等，了解和熟悉常规工程设计过程。 在产品结构调整方面,要尽快改变以低技术含量为主的状况,学习国外先进技术,开发生产高效低耗、产销对路的大型成套设备和高新技术产品,根据国情开发出适用的包装设备,加速包装机械的更新换代,进一步开拓国际国内市场。
1．2选题意义
金属打包机在国民经济中的地位随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，各工业部门的金属下脚料及生活用金属制品的废弃物都日益增多，这无疑将会对人类环境产生污染；另外人类社会的不断消耗，各类矿物资源也会逐渐减少。液压金属打包机的设计就是致力于废金属的回收和再利用，提出利用液压装置来对废金属进行打包处理，使之成为具有相当规格尺寸的包块，来方便对废金属进行回收、运输、回炉再造，以重新投入到生产。这样提高了废金属的利用率，也在一定程度上缓解了对金属资源的需求。
电锅炉制造
2 文献综述
2．1液压金属打包机的研究现状
我国液压金属打包机的研制应用起步于20世纪80年代中期。液压金属打包机研制的最终目的是将各种金属边角料（钢刨花、废钢、废铝、废铜、废不锈钢以及报废汽车废料等）挤压成长方体形状的合格炉料，既可降低运输和冶炼成本，又可提高投炉速度。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，各工业部门的金属下脚料及生活用金属制品的废弃物都日益增多，这无疑将会对人类环境产生污染；另方面人类社会的不断消耗，各类矿物资源也会逐渐减少。如何利用金属废弃物，即防止污染，又变废为宝，资源永续成为一个重要
的研究课题摆在人类面前。近年来，社会各界十分重视提高打包机械及整个打包系统的通用能力和多功能集成能力，目前，我国打包机械还是以仿制为主，对国外的产品稍加改进，谈不上开发研究，在企业管理上，往往重生产加工、轻研究开发、创新不够， 所以我们要敢于创新，在自身方面探索研究实践，加强自身的技术，为我国包装机械的发展做出自身的贡献。
2．1．1我国液压金属打包机的研制和应用现状
自“九五”时期以来，我国年均生产各种废钢加工设备在4400～5300台，21世纪后年均产量有了较大的增长，这与我国钢铁蓄积量“十五”期间大幅增长的情形相同。其中大型废钢加工设备多数服务于大型冶金企业，其所占比例较小，大约在10%～15%。而中小型废钢加工设备一般使用在再生资源回利用公司和基层回收站，约占设备总量的85%～95%。
从20世纪80年代后期引进国外废钢打包机至今已有20余年，中国加入世贸织也已多年，世界经济一体化进程不断加快，而我国液压打包机的研制现状仍有许多令人不满意的地方。
1．新产品开发研制的动力、财力不足。
目前在企业中设有科研所的只有湖北力帝公司和江苏华宏科技股份有限公司。在竞争日趋激烈的今天,企业只能以赢利为目的，而国家和政府又没有科研经费投入，这一领域似乎成了无人管辖的角落。
2．经久耐用、简单可行的设备受欢迎。
中国的国情主张勤俭节约，投入少产出多，特别是废钢加工设备只要求简单易用，不欢迎复杂奢侈。但是在20多年后的今天，废钢打包机仍是老面孔，并没有多少新元素加入，新产品的开发也并不多见。
所以，我国制定了在“十一五”期间的发展方向为：稳定现有废钢加工设备生产企业，并使之健康发展；注重科技投入，加强国际间的交流合作；发展先进加工工艺, 以增加纯净废钢的市场供应量；建立废钢加工设备基金会。
目前，世界先进打包机械的发展已呈现出集机、电、气、液、光、磁、生为一体的势头,生产的高效率化、产品节能可回收化、高新技术实用化、智能化已成趋势,这也应该是我国包装机械业的主流发展方向。建议中国废钢铁应用协会和废钢加工设备委员会组织力量开展
全国范围废钢加工设备产量、产值以及生产能力调查，包括各类生产企业、工程技术人员，产品销售地域等等。以普查为基础，组织行业专家制定废钢加工设备“十一五”规划，并配合质检等部门推行废钢加工设备产、销售许可证制度，使全行业逐步升级换代，规范有序。
2．1．2国外液压金属打包机的研究现状
据初步统计，国外金属打包机械产品的品种大约有200多种，成套数量多，并且不断有新
水烟炭技术、新产品出现。国外的打包机械产品一方面向高精度、大型化发展，另一方面向多功能方向发展。我国打包机械产品数量少，只有60多种，缺少高精度和大型化打包机械产品，并且在很多领域还是空白状态。社会需要自动化程度高，生产效率高，具有生产流水线形式的废钢综合加工设备，对一机多能设备将更受青睐。如韩国大模技术有限公司生产的DMS系列金属打包机可360度自由旋转且功率大，适合大钢厂料场作业；詹阳动力重工公司生产的履带式液压抓钢机附带电磁吸盘和散料抓斗，一机多用深受钢铁企业迎。意大利考尔玛公司的液压打包剪切机系列产品，具有打包和剪切的双重功能，是废钢加工设备的发展方向。相信在未来金属打包机设备的发展趋势将呈以下特点：
1．高速化，高效化，低能耗。提高液压机的工作效率，降低生产成本。
美容灯2．机电液一体化。充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善。
3．自动化、智能化。微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分条件。自动化不仅仅体现的在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理的功能。
4．液压元件集成化，标准化。集成的液压系统减少了管路连接，有效地防止泄露和污染。标准化的元件为机器的维修带来方便。
5．安全性。采用安全防护装置，确保操作人员和检修人员的安全。
2．2液压金属打包机原理
液压金属打包机的基本原理就是利用金属材料在外力作用下，能产生塑性变形的性质，给金属材料以足够的、能聚集并产生永久形变的外力，从而形成紧密的束块。所以不能产生塑性形变，或塑性变形很小的金属，不能直接进行打包处理。如高碳钢、工具钢、钢丝绳及铸铁等，就不能直接装机进行打包。
金属打包的基本要求：（1）要有足够的挤压力。能使被处理的金属材料产生塑性变形束块，并使被束块达到一定要求的密度。（2）要有一个能容纳金属物料、并能封闭起来承受挤压力的料箱。在满足这两项基本要求的前提下，又根据不同的应用要求和不同的处理对象，就产生了许多不同类型的金属打包机。金属打包机的工作原理，就是在一个封闭的料箱内，使用工作力推动压头对金属物料进行挤压，使金属物料形成一定尺寸和密度的束块。
2．3液压金属打包机的总体布局
打包机一般分为二大部分-主机部分和动力系统。
主机部分-就是机器进行打包工作的部分，如图所示：
按其功能，主要由相互垂直卧式安装的二部液压机构成，另加一些辅助机构。若按构成的结构分，即是：（1）机体（2）侧缸系统（3）主缸系统（4）机盖系统（5）侧门系统（6）锁紧机构。
戒烟牙膏动力系统-就是机器的液压发生、控制机构。布置在机器的后部、侧缸的两侧。而电控操纵箱则置于机器同主缸的一侧。整个系统由下列部分组成：（1）油箱部分（2）油泵-电机组（3）控制阀（4）管路系统（5）电气系统（6）电控箱。
3 基本内容，拟解决的问题
彩钢管
3．1 基本内容
1．机床总体方案设计：确定必要的设计依据 对加工工件的工艺分析 机床的总体布局 机械原理分析
2．机床主要参数的确定：机床的尺寸参数 运动参数 动力参数
3．机床的结构设计：主机部分的设计 动力系统的设计
4．液压系统设计：明确液压系统的使用要求 进行负载特性分析 确定回路方式
5．机床的零部件设计：确定机械零件设计的工艺性要求 零件设计的选材要求 零件设计的校核
6．机床设计图样的绘制
3．2拟解决的主要问题
1．尽量做到标准化、系列化设计，减少专用件设计。
2．根据所要加工打包机的形状及尺寸要求，进行总体设计。
3．如何精确控制3个液压缸的运动速度和输出的负载压力。
4．总装配图中各零部件的安装问题，及零件的定位问题。
5．在参数确定时，可能对一些原理和工艺的不熟悉导致设计出现种种问题，从而影响论文进度。
4 技术路线（研究方法）
1．参阅相关产品的技术资料，如液压金属打包机的设计方案等，拟确定各结构设计方案，从而能安全实现生产液压金属打包机的功能。
2．要从各种方案中选择合适的方案，分析出各方案的优缺点，综合优化各种方案设计，从而确定本次设计的最后设定方案。
绝缘子串
3．从经济性、适用性、节能性出发，设计各个部分。
4．要完成动力驱动部分的设计与校核，主缸系统，锁紧机构等零部件的设计与校核。
5．完成总装配图、零件图，部件图设计和说明书的撰写。
5 进度安排
1．2011年2月28日～3月15日，调研、收集相关文献，确定设计方案，撰写开题报告；
2．2011年3月16日～4月30日，方案设计、整体结构的设计；设计计算和校核；
3．2011年5月1日～5月31日，结构设计，绘制装配图及零件图；
4．2011年6月1日～6月14日，撰写论文、提交图纸、设计说明书，进行审核、修改；
5．2011年6月15日～6月17日，准备答辩。
6 主要参考文献
[1]杨芳，杨闽，毛武荣.预压打包机组液压原理及液压系统维护[J].机电设备,2004,(5): 34-38.
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