1450t全自动铝型材挤压机设计.docx

1、1450t全自动铝型材挤压机设计摘要：1450t全自动铝型材挤压机是实现铝型材挤压加工的最主要设备。铝型材挤压加工是利用金属塑性压力成形的一种重要方法。其重要的特点是将金属锭坯一次加工成管、棒、型材完成在瞬息之间，几乎没有任何其他方法可以与之匹敌。关键词：全自动，铝型材，挤压机，金属，坯锭，型材1450t automatic aluminum extrusion machine designAbstract:Automatic aluminum extrusion machine is 1450 t aluminum extrusion processing of the main equip

2、ment. Aluminum extrusion processing is the use of metal plastic pressure forming is a kind of important method. Its important characteristic is the metal ingot billet once completed processed into tubes, rods, profiles between instant, almost no other method can match.Keyword:full-automatic,Aluminiu

3、m,Profile,Extrudingmachine,Metal,Billet,Proximate matter 目录前言11 1450t全自动铝型材挤压机的工作原理21.1概述21.1.1主要技术参数与特点21.1.2工作原理与基本结构22 1450t全自动铝型材挤压机的机构系统的设计52.1盛锭筒的设计52.1.1盛锭筒的工作环境52.1.2盛锭筒的受力条件52.1.3盛锭筒的结构要素及特点52.1.4盛锭筒的加热方式62.1.5盛锭筒的结构尺寸设计62.1.6盛锭筒的强度校核82.2剪切机构的设计102.2.1剪切机构的工作环境以及受力条件102.2.2剪切机构的结构组成及特点102.2

4、.3剪切力及刀片尺寸的计算112.2.4调整剪刀与模具之间的间隙122.3移模滑块机构122.3.1滑模移块机构的组成122.3.2移模滑块机构中的特征以及选用的模座132.4推棒机构142.4.1推棒机构中挤压杆的工作环境以及受力情况142.4.2推棒机构中挤压杆的结构及特点142.4.3推棒机构的计算152.4.4挤压垫片工作原理、结构形式以及优缺点162.5供锭机构182.5.1供锭机构的工作环境以及受力情况182.5.2供锭机构的结构以及特征192.6本章小结203 1450t全自动铝型材挤压机的液压系统的设计213.1机械机构液压缸的设计213.1.1主缸的主要零部件设计213.1.

5、2副缸的主要零部件设计233.1.3盛锭筒油缸的主要零部件设计263.1.4剪刀油缸的主要零部件设计293.1.5方刀压余敲击油缸的主要零部件设计323.1.6滑模油缸的主要零部件设计353.1.7托料油缸的主要零部件设计383.1.8防尘圈压盖的设计403.1.9对液压缸设计的总结413.2拟定液压原理图423.2.1液压泵的配置423.2.2液压原理控制回路设计423.2.3液压阀的选择433.2.4系统性能验算443.2.5辅助元件的选择444 1450t全自动铝型材挤压机的电器系统的设计474.1电器控制系统设计474.1.1电器控制系统原理474.1.2电器控制系统设计474.1.3

6、电器元件选择484.2 PLC系统硬件配置504.2.1简述PLC可编程控制器504.2.2PLC可编程控制器504.2.3PLC的硬态组件515 1450t全自动铝型材挤压机的机体外壳设计以及总装535.1主要结构设计535.1.1组合结构机架535.1.2三梁的设计555.1.3张力柱的强度计算575.1.4挤压机梁的强度计算595.2整体结构设计615.2.1机架结构类型61毕业设计总结63参考文献64致谢65III前言 机械制造及其自动化是一门研究机械制造理论、制造技术、自动化制造系统和先进制造模式的学科。该学科融合了各相关学科的最新发展，使制造技术、制造系统和制造模式呈现出全新的面貌

7、。机械制造及其自动化目标很明确，就是将机械设备与自动化通过计算机的方式结合起来，形成一系列先进的制造技术。 作为机械制造及其自动化专业的一名学生，在即将毕业步入社会之际，需将自己所学到的理论知识与实际生产相对照，需明白生产的过程和原理，步骤和目的。而毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、扩宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。做好毕业设计可以为以后的工作打下坚实的基础，因此具有很重要的意义。随着机械制造及其自动化技术的发展，应用也越来越广泛，根据机械自动化在各行各业的应用和发展，显现出了机械自动化产品的优点和效益。就以铝型材挤压机

8、为基础的半自动化、自动化已在我国批量生产，而且大量的引进和推广相关应用。 在本次毕业设计中题目是1450t全自动铝型材挤压机设计，通过铝型材挤压机使用说明书对本次毕业设计做了系统的认识与了解。铝型材挤压机主要部分是机械部分、液压部分及电气部分，它们在整个挤压机中起着至关重要的作用，准确说是缺一不可，在设计铝型材挤压机时，不仅得保证能达到挤压力的情况同时，也要降低机器或设备的制造成本，大幅度地减轻其重量节省资源，提高挤压生产效率至为重要。 在做全自动铝型材挤压机的主要部件的设计与选材等多方面，阐述了它的设计全过程。尤其在机构设计中，应用了大量的科技加工理论及计算公式，对它们进行了精确的计算、校核

9、。特别实在液压缸部分，通过对缸体、活塞、前后法兰的计算、校核以及选取、通过各种科学的计算使设计出来的全自动铝型材挤压机更加能够满足各种实际需求。21 1450t全自动铝型材挤压机的工作原理1.1概述1.1.1主要技术参数与特点全自动铝型材挤压机的主要特点：（1）结构采用四柱卧式，全面液压驱动，自动化电气控制。油箱上置，液压电气系统整体安装，排列整齐，安装，维修方便。（2）采用两工位横向换模机构，自动升锭机构，安全快捷。（3）空行程采用快速充液及回油装置，节省资源，工作效率高。（4）挤压速度有比例调试油泵作分段设定调速，可适用于不同挤压工艺要求。1.1.2工作原理与基本结构 全自动铝型材挤压机的

10、工作原理：通过铝铸棒坯料由加热炉加热到所需的挤压温度后放入盛锭筒内，然后由工作缸活塞带动挤压杆进行快速推进直至挤压杆杆头部进入模筒，此时预调好的主令开关发出信号，使工作缸由快速转为慢速“工进”，进行挤压加工。 在挤压前，盛锭筒及模具先进行预热。在挤压过程中，盛锭筒由电加热圈预热，温度由控温仪根据所需的挤压要求自动调节，使其保持恒定。每次挤压工进结束后由剪切装置将残料部分与模具剪断分离。该系列挤压机采用行程自动循环，由液压与电气配合实现，并辅以手动调整，以应付意外情况的急停、暂停等功能，所以具备较好的安全性能。图1.1 全自动铝型材挤压机的结构组成1、横梁2、剪切机构3、上导轨4、活动横梁、盛锭

11、筒5、挤压杆6、活塞托架7、油箱8、液压系统9、电机、油泵10、充液阀11、快速边缸12、机座13、主油缸14、主柱塞15、俱锭器（机械手）16、下导轨17、换模油缸18、滑模机构19、控制台 该挤压机由四条优质结构钢涨主柱6将横梁1与主油缸13等连接坚固，中间装有柱塞14、活塞托架6、挤压杆5、盛锭筒4、滑模机构18、自动升锭机构俱锭器15和剪切机构2等大构件组成。这些构件置于槽钢与钢板焊接而成的机座12上，油箱7安装于主缸13上部。主油缸材料采用铸钢件，快速缸11固定于主缸13两侧，用于快速带动主柱塞14的进退，主缸内装有适当长度的导向衬套，以托住柱塞14，柱塞为冷硬铸件材料，表面硬度达。

12、 活塞托架6与柱塞14及快速边缸11的活塞杆用螺栓固定，底部用导板在机座导轨16上移动，以此来支撑主柱塞14的重量外，还可以保持工作中心轴线的一致。铸钢件盛锭筒，内置盛筒，电热圈和保温材料，底部也用导板在机座导轨16上滑移并保持工件中心轴线的一致。滑模机构18为双孔两位式机构，一边用于安装模具，另一边为清料机。移模滑块由移模缸17驱动，移模时兼有剪料功能。剪切机构2固定于前横梁内侧、滑模机构18上方，用于剪切挤压结束后的余料，剪切动力液压缸置于顶部，能很好地远离热源，延长密封圈的寿命。 剪切片与模具平面的间隙非常重要，应控制在.mm以内。 供锭器15（升锭机构）采用液压上举结构，能迅速而正确地

13、将坯锭上举至工作中心，当挤压杆5将挤压垫块快速推至挤压筒口时，它能迅速下降，转入挤压工进动作。 升锭机构料斗的中心调整非常重要，调整方法为：升锭液压缸将料斗上举至极限位置（即液压缸行程终端），观察料斗内角面是否与盛锭筒内孔圆线相切，如位置不对，先松开活塞杆头部调节套锁紧螺帽，按调节方向转动调节套以改变联接长度，把料斗升降至内角尺面与之相切为止，锁紧调节套两端螺帽。 活动横梁4内的盛锭筒需要更换时，先把机器各运动部件复位至原始状态，拆除盛锭筒靠模具端锁紧对开式档圈，取联接专用圈（装拆盛锭筒专用件），用螺栓把其固定于挤压杆压圈上，启动机器，进行快进动作，使联接圈前面靠盛锭筒端面。用螺栓把盛锭筒与联

14、接圈固定住，启动已退动作，由联接圈带动盛锭筒脱离活动横梁。2 1450t全自动铝型材挤压机的机构系统的设计2.1盛锭筒的设计2.1.1盛锭筒的工作环境盛锭筒是重要的挤压工具。在挤压的过程中依靠盛锭筒盛容高温的坯料，从开始到挤压终了，盛锭筒需要承受可达到600的高温、高压、以及高摩擦的作用工作条件。2.1.2盛锭筒的受力条件在盛锭筒内壁要受到十分复杂的摩擦拉应力的作用；盛锭筒各层之间受到十分复杂的拉、压应力的作用；端面受到反复循环的冲击力的作用；整个盛锭筒受到不均匀的温度应力的作用等。由于大型盛锭筒工作条件恶劣，受力状态非常复杂，一般需要求高级合金钢来制造。2.1.3盛锭筒的结构要素及特点 目前

15、，绝大多数盛锭筒是由两层以上的衬套一过盈配合热装而成的多层组合式结构，即先按设计好的过盈量分别加工处理好各层衬套，将第二层套加热到一定的温度使之膨胀，然后将内衬套“红装”装入第二层衬套中，冷却后第二层套对第一层套产生了足够大的预紧压应力，把第一层套紧紧箍住，使之成为一个“整体”。同样，将第三层套加热到一定温度，把第一、二层套所组成的“整体”装入其中，又组成了第一、二、三层套的整体依次类推，就形成了多层组合式挤压筒。 盛锭筒的主要特点：采用多层组合式结构挤压筒，可以改善挤压筒的受力条件，使筒壁中的应力分布均匀，降低工作时的应力峰值，增加承载能力，提高使用寿命。同时，在磨损或变形后只需要更换内衬套，可减少材料消耗，节省加工工作量和降低成本。最后由于每层套的厚度和重量减少，便于材料