金属压块机设计【含10张CAD图纸】zip

  I摘 要金属压块机是一种把金属废料、边角料等的自动压缩成块的机器，主要使用在于回收加工行业及金属冶炼行业。有利于提高劳动效率、减少劳动强度、节约人力、减少运输费用。本次设计的金属压块机主要结构可分为机身，液压泵站及皮带传送装置。工作原理为：金属废料通过外部的投料装置投入到压块机的压模后压板下压压实金属块，随后下部的顶料缸把压实的金属块定出压模，侧面的卸料缸再把金属块推向传送带被传送出去。本文首先，通过对金属压块机现状及原理做多元化的分析，在此基础上提出了总体方案；然后，设计并校核了各装置的主要零部件，包括液压系统及元件、压块机本体、传送带；最后，通过 AutoCAD 制图软件绘制了金属压块机装配图、主要零件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业相关知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD 制图及 Pro/E 软件进行三维设计软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键词：关键词：金属压块；液压系统；机体；传送带IIAbstractMetal baler is a kind of machine that automatically compresses metal scrap, scrap and so on. It is mainly used in recycling processing industry and metal smelting industry. It is conducive to improving labor efficiency, reducing labor intensity, saving manpower and reducing transportation costs.The main structure of the metal briquetting machine can be divided into fuselage, hydraulic pumping station and belt conveyor. The principle of the work is that the metal scrap compacts the metal block under the pressure die of the press through the external feeding device, and then the top cylinder of the lower part sets the compacted metal block out of the die, and the unloading cylinder on the side then push the metal block to the conveyor belt to be sent out. First, through the analysis of the status and principle of the metal pressing machine, the overall plan is put forward. Then, the main parts of each device are designed and checked, including the hydraulic system and components, the block press body and the conveyor belt. Finally, the assembly drawing of the metal pressing machine is drawn by the AutoCAD drawing software. Want part drawing.Through this design, we have consolidated the professional knowledge of the University, such as mechanical principle, mechanical design, material mechanics, tolerance and interchangeability theory, mechanical drawing, and so on. It has mastered the design method of mechanical products and is able to use AutoCAD drawing and Pro/E software to carry out three-dimensional design software skillfully. It is of great significance.Key words: Metal briquetting; Hydraulic system; Airframe; Conveyor beltIII目 录摘 要 .IAbstract.II第 1 章 绪论.11.1 研究背景及意义.11.2 金属压块机研究现状.1第 2 章 总体方案设计.32.3.1 方案论述.32.3.2 工作原理.42.3.3 总体参数选择.4第 3 章 液压系统及液压元件设计.63.1 液压系统方案设计.63.2 拟定液压系统原理图.73.3 液压缸设计.83.3.1 液压缸的基本结构设计.83.3.2 缸体结构的基本信息参数确定.103.3.3 各缸动作时的流量.113.3.4 液压缸设计计算.123.4 选择液压元件.213.4.1 选择液压泵和确定电动机功率.213.4.2 选择液压控制阀.213.4.3 选择辅助元件.22第 4 章 机体设计.244.1 立柱设计.244.1.1 立柱设计计算.244.1.2 连结形式.254.1.3 立柱的螺母及预紧.264.1.4 立柱的导向装置.274.1.5 限程套.284.2 底座设计.284.3 横梁设计.28IV4.3.1 上横梁结构设计.284.3.2 活动横梁结构设计.294.3.3 下横梁结构设计.294.3.4 各横梁参数的确定.294.4 压模及压板的设计.30第 5 章 传送装置设计.315.1 电动机的选择.315.1.1 电动机容量的选择.315.1.2 确定电动机转速.315.2 输送带主动轴设计.315.2.1 轴的计算.315.2.2 轴的校核.325.3 轴承的选择.345.4 传送带的设计.355.5 滚筒的设计.36总 结.38参考文献.39致 谢.401第 1 章 绪论1.1 研究背景及意义工业化初期由于盲目扩大生产，金属浪费现象严重，金属回收利用较少，废金属对环境的污染与日剧增。随着我们国家经济增长方式由粗放型向集约型的转变和人们环保意识的增强，市场对废金属处理的工艺及设备需求将越来越大。因此，将废金属的有效回收和利用迫在眉睫，所以我想要设计一个可以把废金属进行压块的机器使得金属垃圾在运输和投炉时变得方便。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压块机械及整个压块系统的通用能力和多功能集成能力，液压金属压块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。目前，我国压块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1。1.2 金属压块机研究现状工业化初期由于盲目扩大生产，金属浪费现象严重，金属回收利用较少，废金属对环境的污染与日剧增。随着我们国家的经济增长方式由粗放型向集约型的转变和人们环保意识的增强，市场对废金属处理的工艺及设备需求将越来越大。因此，将废金属的有效回收和利用迫在眉睫。从第一台压块机出现以来，已引起众多研究者的兴趣，并研究开发了许多原型压块机和试验装置，从而大大推动了液压废金属压块机的发展。但是，应该清楚地认识到，研究开发液压废金属压块机的最终目的是克服传统压块机的某些不足之处，进一步满足用户对提高机床动态性能.降低零件加工成本的需求。液压废金属压块机设计的第一步就是认真分析市场需求和明确应用领域，诸如待压零件的形状材料尺寸和精度，所采用的加工工艺以及批量和预期加工成本等。对压块机的研究现在已经达到一个很高的水平，但开始，人们还只是对这种机2构停留在理论分析上。这是因为液压压块机在理论和实践上有一系列的难题，难以在短期内解决。目前，国内外有许多公司和研究单位在研究液压废金属压块机。我国的液压压块机研究起步较晚，但成果显著。由我国研制的 YJD1250 金属压块机，吸收了国内外同类机器的特点，大胆采用了新结构，不仅具有国内外同类机器的功能，而且结构更加紧凑，运行良好，成本比进口同类机低得多。由南京工业学校研制的 YJY2500 液压金属压块机将金属废料压块成形，为冶金企业提供合格的回炉料，该机是目前压块机中性能先进的一种。其中主要参数公称压力（KN）主缸 2500侧缸 21250盖缸 1250辅助缸 400压块密度（kg/m3）2000(对黑色金属)压缩室尺寸（mm）压块尺寸（mm）(0)机器外形尺寸（mm）0机动循环时间（s）240中南工业大学机电学院机电所研制的铜铝屑压块机介绍了铜铝屑压块机液压系统和电气系统设计, 以 PLC 为核心的电气系统和“柔性”的液压设备相结合,大大提高了工作效率。应用 PLC 控制的压块机, 性能优良、工作可靠,企业只投入区区几万元, 大大改善工作环境, 降低工人劳动强度, 而且便于贵金属锯屑回收, 提高了生产效率, 降低产品成本。3第 2 章 总体方案设计2.1 设计要求设计一款可以把金属进行压块的机器。要求：（1）尽可能满足工艺要求，便于操作。（2）有良好的刚度，使用可靠不易坏。（3）有好的经济性，使用方便。22 金属压块机原理 液压金属压块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，不能直接进行压块处理。如高碳钢、工具钢、钢丝绳及铸铁等，就不能直接装机进行压块。金属压块的基本要求：（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压块机。金属压块机的工作原理，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 总体方案及参数选择2.3.1 方案论述常用的金属压块机有立式和卧式两种结构：立式金属压块机占地面积小，而且其主机通常可以用普通的压力机改造而成，所以应用比较广泛，但是立式金属压块通常压块的料箱比卧式的小，单次压块体积相对要小，所以压块效率相对较低，但压紧度比卧式的要高。卧式金属压块机，机体庞大占地面积大，需要专用的液压站配套，且设备压力较高，通常只专门的金属废料处理企业或者废料量大的金属加工企业才会选用，其压块的料箱可以做得非常大，单次压块体积也大，所以压块效率比较高，但压紧度比立式的要小，而且要想提高压紧度需要较大的提高设备压力。通过对上述立式和卧式金属压块机的对比分析，本次设计的金属压块机是为了4适

  I摘 要金属压块机是一种把金属废料、边角料等的自动压缩成块的机器，主要应用于回收加工行业及金属冶炼行业。有利于提高劳动效率、减少劳动强度、节约人力、减少运输费用。本次设计的金属压块机主要结构可分为机身，液压泵站及皮带传送装置。工作原理为：金属废料通过外部的投料装置投入到压块机的压模后压板下压压实金属块，随后下部的顶料缸把压实的金属块定出压模，侧面的卸料缸再把金属块推向传送带被传送出去。本文首先，通过对金属压块机现状及原理进行分析，在此基础上提出了总体方案；然后，设计并校核了各装置的主要零部件，包括液压系统及元件、压块机本体、传送带；最后，通过 AutoCAD 制图软件绘制了金属压块机装配图、主要零件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD 制图及 Pro/E 软件进行三维设计软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键词：关键词：金属压块；液压系统；机体；传送带IIAbstractMetal baler is a kind of machine that automatically compresses metal scrap, scrap and so on. It is mainly used in recycling processing industry and metal smelting industry. It is conducive to improving labor efficiency, reducing labor intensity, saving manpower and reducing transportation costs.The main structure of the metal briquetting machine can be divided into fuselage, hydraulic pumping station and belt conveyor. The principle of the work is that the metal scrap compacts the metal block under the pressure die of the press through the external feeding device, and then the top cylinder of the lower part sets the compacted metal block out of the die, and the unloading cylinder on the side then push the metal block to the conveyor belt to be sent out. First, through the analysis of the status and principle of the metal pressing machine, the overall plan is put forward. Then, the main parts of each device are designed and checked, including the hydraulic system and components, the block press body and the conveyor belt. Finally, the assembly drawing of the metal pressing machine is drawn by the AutoCAD drawing software. Want part drawing.Through this design, we have consolidated the professional knowledge of the University, such as mechanical principle, mechanical design, material mechanics, tolerance and interchangeability theory, mechanical drawing, and so on. It has mastered the design method of mechanical products and is able to use AutoCAD drawing and Pro/E software to carry out three-dimensional design software skillfully. It is of great significance.Key words: Metal briquetting; Hydraulic system; Airframe; Conveyor beltIII目 录摘 要 .IAbstract.II第 1 章 绪论.11.1 研究背景及意义.11.2 金属压块机研究现状.1第 2 章 总体方案设计.32.3.1 方案论述.32.3.2 工作原理.42.3.3 总体参数选择.4第 3 章 液压系统及液压元件设计.63.1 液压系统方案设计.63.2 拟定液压系统原理图.73.3 液压缸设计.83.3.1 液压缸的基本结构设计.83.3.2 缸体结构的基本参数确定.103.3.3 各缸动作时的流量.113.3.4 液压缸设计计算.123.4 选择液压元件.213.4.1 选择液压泵和确定电动机功率.213.4.2 选择液压控制阀.213.4.3 选择辅助元件.22第 4 章 机体设计.244.1 立柱设计.244.1.1 立柱设计计算.244.1.2 连结形式.254.1.3 立柱的螺母及预紧.264.1.4 立柱的导向装置.274.1.5 限程套.284.2 底座设计.284.3 横梁设计.28IV4.3.1 上横梁结构设计.284.3.2 活动横梁结构设计.294.3.3 下横梁结构设计.294.3.4 各横梁参数的确定.294.4 压模及压板的设计.30第 5 章 传送装置设计.315.1 电动机的选择.315.1.1 电动机容量的选择.315.1.2 确定电动机转速.315.2 输送带主动轴设计.315.2.1 轴的计算.315.2.2 轴的校核.325.3 轴承的选择.345.4 传送带的设计.355.5 滚筒的设计.36总 结.38参考文献.39致 谢.401第 1 章 绪论1.1 研究背景及意义工业化初期由于盲目扩大生产，金属浪费现象严重，金属回收利用较少，废金属对环境的污染与日剧增。随着我国经济稳步的增长方式由粗放型向集约型的转变和人们环保意识的增强，市场对废金属处理的工艺及设备需求将慢慢的变大。因此，将废金属的有效回收和利用迫在眉睫，所以我想要设计一个可以把废金属进行压块的机器使得金属垃圾在运输和投炉时变得方便。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作的产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，各类矿物资源也会慢慢地减少。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压块机械及整个压块系统的通用能力和多功能集成能力，液压金属压块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。目前，我国压块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，为我们国家包装机械的发展做出自身的贡献1。1.2 金属压块机研究现状工业化初期由于盲目扩大生产，金属浪费现象严重，金属回收利用较少，废金属对环境的污染与日剧增。随着我们国家经济增长方式由粗放型向集约型的转变和人们环保意识的增强，市场对废金属处理的工艺及设备需求将慢慢的变大。因此，将废金属的有效回收和利用迫在眉睫。从第一台压块机出现以来，已引起众多研究者的兴趣，并研究开发了许多原型压块机和试验装置，从而大大推动了液压废金属压块机的发展。但是，应该清楚地认识到，研究开发液压废金属压块机的最终目的是克服传统压块机的某些不足之处，进一步使用户得到满足对提高机床动态性能.降低零件加工成本的需求。液压废金属压块机设计的第一步就是认真分析市场需求和明确应用领域，诸如待压零件的形状材料尺寸和精度，所采用的加工工艺以及批量和预期加工成本等。对压块机的研究现在已达到一个很高的水平，但开始，人们还只是对这种机2构停留在理论分析上。这是因为液压压块机在理论和实践上有一系列的难题，难以在短期内解决。目前，国内外有许多公司和研究单位在研究液压废金属压块机。我国的液压压块机研究起步较晚，但成果显著。由我国研制的 YJD1250 金属压块机，吸收了国内外同类机器的特点，大胆采用了新结构，不仅仅具备国内外同类机器的功能，而且结构更紧凑，运行良好，成本比进口同类机低得多。由南京工业学校研制的 YJY2500 液压金属压块机将金属废料压块成形，为冶金公司可以提供合格的回炉料，该机是目前压块机中性能先进的一种。其中主要参数公称压力（KN）主缸 2500侧缸 21250盖缸 1250辅助缸 400压块密度（kg/m3）2000(对黑色金属)压缩室尺寸（mm）压块尺寸（mm）(0)机器外观尺寸（mm）0机动循环时间（s）240中南工业大学机电学院机电所研制的铜铝屑压块机介绍了铜铝屑压块机液压系统和电气系统模块设计, 以 PLC 为核心的电气系统和“柔性”的液压设备相结合,大幅度的提升了工作效率。应用 PLC 控制的压块机, 性能优良、工作可靠,企业只投入区区几万元, 大大改善工作环境, 降低工人劳动强度, 而且便于贵金属锯屑回收, 提高了生产效率, 降低产品成本。3第 2 章 总体方案设计2.1 设计的基本要求设计一款可以把金属进行压块的机器。要求：（1）尽可能满足工艺技术要求，便于操作。（2）有良好的刚度，使用可靠不易坏。（3）有好的经济性，使用起来更便捷。22 金属压块机原理 液压金属压块机的基础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，不能直接进行压块处理。如高碳钢、工具钢、钢丝绳及铸铁等，就不能直接装机进行压块。金属压块的基础要求：（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。在满足这两项基础要求的前提下，又根据不同的应用要求和不同的处理对象，就产生了许多不一样的金属压块机。金属压块机的工作原理，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做挤压，使金属物料形成一定尺寸和密度的束块。2.3 总体方案及参数选择2.3.1 方案论述常用的金属压块机有立式和卧式两种结构：立式金属压块机占地面积小，而且其主机通常可以用普通的压力机改造而成，所以应用较为广泛，但是立式金属压块通常压块的料箱比卧式的小，单次压块体积相对要小，所以压块效率相比来说较低，但压紧度比卧式的要高。卧式金属压块机，机体庞大占地面积大，需要专用的液压站配套，且设备压力较高，通常只专门的金属废料处理企业或者废料量大的金属加工公司才会选用，其压块的料箱能做到非常大，单次压块体积也大，所以压块效率比较高，但压紧度比立式的要小，而且要想提高压紧度需要较大的提高设备压力。通过对上述立式和卧式金属压块机的对比分析，本次设计的金属压块机是为了4适

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