打包剪切一体机可将各种低碳轻薄型生产和生活废钢、报废汽车及由钢材制作的轻金属结构大件剪切成合乎炉料的废钢,是钢厂、有色金属冶炼行业、精确铸造行业以及原材料生产厂家使用的理想设备。该设备刚性大、稳定性好、自动化程度高,有半自动和手动两种操作运行方式。打包剪切一体机由液压系统、电气系统和机械系统(主机)等组成。其中,液压系统由液压油箱、液压泵站、阀站及液压管路系统等组成。借助电气系统的控制,驱动液压执行装置,来实现打包、输送和剪断等动作。本课题选取型号为Y81Q315—400T打包剪切一体机作为研究对象,通过产学研合作,旨在开发具有功能多样化、投资相对节省、整机结构先进、废钢处理适应性强且适合我国国情的复合废钢加工设备。通过对打包剪切一体机液压系统的深入研究及改进,优化了其打包及剪切动作过程,提高了废钢打包及剪切的整体质量。机器运转稳定,并且各项指标都达到了工艺的要求。接着对系统的核心部件——插装阀块进行结构设计,明确其设计的核心内容是表面元件布局及内部油路布孔,并建立了插装阀块设计问题的数学优化模型。通过建立插装阀孔及常用液压元件安装面的设计特征库,结合工程经验可实现插装阀块的参数化表面布局。基于工程规则提出了孔道连通设计及其布孔顺序优化的启发式算法模型,实现了插装阀块内部孔道的连通高效、顺序优化和设计校核。通过调试验证,本课题设计的废钢打包剪切一体机成型装备液压系统及插装阀块均达到了预期的功能要求,动作顺序正确,具有较好的可靠性和实用性,满足现场生产的需求。