液压板料折弯机的设计（全套含CAD图纸及三维模型）
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包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 级： 学号： 2012183544 本科生毕业论文（设计） 液压板料折弯机的设计 学 院： 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论 文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文 的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 江西科技学院 可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保 密 ， 在 年解密后适用本授权书。 不保密 。 （请在以上相应方框内打“” ） 学位论文作者签名（手写）： 指导老师签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 摘要 板料折弯机是板材加工、成型的设备之一，特别是在钣金制作公司，经常需要用到这个设备，尤其是在批量加工生产的场合，更是要用到。 该折弯机采用液压系统机构，工作和操作半自动化控制，结构简单，体积较小，与老机型相比，噪声低、功率损失少、工作效率高、板料弯曲角度准确、操作安全可靠、调节方便。适用于板材的直角弯曲，既提高了生产效率和弯曲质量，又简化操作程序，减轻工人劳动强度。 该种折弯机的设计主要涉及弯曲模具的设计和液压系统的设计，折弯机工作部分是弯曲模具，选用“ V”形弯曲模具。 液压系统主要是为折弯机提供动力，根据弯曲工件所需弯曲力选择电动机、液压泵以及液压缸等一些液压元件。 关键字： 折弯机；模具；液压系统；板料 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 2 is of in to in of it is to of is is of of of of of is to Vis to of to 录 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 3 第 1章 折弯机简介 . 1 弯机的应用 . 1 弯机的分类与组成 . 2 第 2章 弯曲模具的设计 . 2 析零件的工艺性 . 3 定工艺方案 . 4 行必要的工艺计算 . 5 型弯曲模具主要零部件设计 . 5 曲模具其他零件设计与选用 . 6 第 3章 液压系统的设计 . 7 计要求及工 况分析 . 8 定液压系统主要参数 . 9 算和选择液压元件 . 11 第 4章 液压缸的选型计算 . 13 体壁厚的计算 . 15 底厚度的计算 . 17 筒发生完全塑性变形的压力计算 . 25 筒径向变形计算 . 26 塞杆强度的计算 . 27 路的设计 . 28 第 5章 液压系统原理图的确定 . 29 第 6章 结论 . 30 参考文献 . 31 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 4 第 1 章 绪论 弯机的应用 板料折弯机是 板材加工、成型的设备之一，特别是在钣金制作公司，经常需要用到这个设备，尤其是在批量加工生产的场合，更是要用到。 弯机的分类及组成 折弯机作为板材加工的设备的一种，有多种分类，主要分为手动折弯机，液压折弯机和数控折弯机。折弯机通常包括一个机身，模具和折弯凸模和凹模，工作台被布置在机身上面，模具安装在折弯机的工作台上面，通过安装在模具上面的凸、凹模的作用，使板材发生挤压变形，从而形成折弯件。 第 2 章 弯曲模具的设计 析零件的工艺性 根据本次设计的内容，拟定折弯成型的工件为 Z 形工件，根据下图 2示，本次折弯加工的折弯件结构较为简单，厚度也适中，所以适合折弯。 图 2件示意图 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 5 结论：该零件适合弯曲。 定工艺方案 根据该工件的零件图样分析可知，该折弯件结构较为简单，且呈 了弯曲工序以外没有其他工序，所以适合用弯曲模折弯。 行必要的工艺计算 曲件展开长度的计算 1）变形区中性层曲率半径 1 . 5 0 . 3 7 3 2 . 6 1r k t m m m m (22）毛坯尺寸（中性层长度） zL l A(2其中 00180180A （中性层圆角部分的长度） (20003 . 1 4 9 0 2 . 6 1 4 . 11 8 0 1 8 0A m m m m 该零件的展开长度为 2 7 4 3 1 7 4 . 1 8 5 . 1zL l A m m m m (2取5毛坯尺寸为 85 75mm 。 k 中性层位系数，查表 2 k=r 弯曲件弯曲半径 , t 弯曲件材料厚度 , 弯曲件的展开长度 , 弯曲中心角（ 0 ）； 弯角，（ 0 ）。 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 6 表 200b M 中性层的位移系数 K 值 r/t 3 4 5 6 7 8 K 形弯曲模模具主要零部件设计 模的设计 针对本次设计的 Z 形折弯件，根据零件图可知，它的折弯尺寸 较大，但是弯曲半径较小，所以需要根据实际系统工况来做选择 ，但不能小于材料所允许的最小弯曲半径m i n 0 . 3 0 . 3 3 0 . 9r t m m ），故凸模圆角半径可取弯曲件的内弯曲半径，即： pr=r=1 (2凹模的设计 1） 凹模圆角半径 凹模的圆角半径主要是根据 Z 形工件的形状特征来决定的，本次设计的 且 厚度一般，所以根据查表分析可知， 当 t 2 (3 6) t t 2 4 = (2 3) t t 4 = 2 t 已经该 度 =3以根据以上公式计算得出： 2） 弯曲凹模深度 此次设计的是 通过以上的设计计算，我们可以知道 ， 凹模的深度根据系统工况，我们选择0L=35模底部的厚度根据系统工况，我们选择 h=52 3）凹模结构 由于凹模要和工作台联接，所以要在凹模上开螺钉孔，其结构如图 2示 。 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 7 图 2模基本结构图 表 2 弯曲 Z 形件的凹模深度及底部最小厚度值 (弯曲件边长 L 板 料 厚 度 2 2 4 4 h 0L h 0L h 0L 10 25 25 50 50 75 75 100 100 150 150 200 20 22 27 32 37 40 10 15 15 20 20 25 25 30 30 35 35 40 22 27 32 37 42 47 15 25 30 35 40 45 32 37 42 47 52 30 35 40 50 65 3） 弯曲凸 、 凹模的间隙 确定 Z 形件弯曲时 ， 凸 、 凹模的间隙是靠调整 凸模下止点位置，与模具设计无关， 但在模具设计中，必须考虑到模具闭合时使模具工作部分与工件能紧密贴合，以保证弯曲质量。 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 8 曲模具其他零件的设计和选用 模固定螺钉的选择及强度校核 凹模的固定采用内六角圆柱头螺钉，选用 2000 40，材料 20 号钢。由于凸模受推力 ，则需要对内六角圆 柱头螺钉进行强度校核。在工作时，内六角圆柱头螺钉受到剪切力和挤压力，需要校核切应力和挤压应力。其切应力计算公式为： (2式中： Q 剪切面上的剪力（ 12870Q F N ）； A 剪切面面积。 24 (2d 内六角圆 柱头螺钉截面圆的半径 凹模总共用 4 个内六角圆柱头螺钉固定，所以每个内六角圆柱头螺钉所受的切应力为： 2444d (2代入数据得： 2 2 612870 160444 1 6 1 0 P aA d 查表 1 知道 45 号钢的剪切强度极限b=320其许用切应力 320b M P a。可知： 1 6 0 3 2 0M P a M P a (2即内六角圆柱头螺钉的剪切强度足够。 其挤压应力的计算公式为： bs (2式中： P 挤压面上的挤压力； 挤压面面积。 如图 2 所示为螺钉的所受挤压力的示意图： 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 9 图 2钉受力示意图 第 3 章 液压系统的 设计 计要求及工况分析 设计要求 根据动作要求，先将其具体化，即：对于工作部分凸模，应完成快速前进工作进给保压快速退回原位停止，构成一个动作循环。其快进行程为 250作进给行程为 50进速度为 100mm/s;工作进给速度 10mm/s;折弯机工作部件总重量为 G=784N；快退速度允许略高或略低于快进速度，往复运动的加速和减速时间不希望超过 力滑台采用自制导轨，其静摩擦系数为 f=摩擦系数为 f=压系统中的执行元件使用液压缸。 载及运动分析 （ 1） 工作负载 其工作负载为凸模所承受的弯曲力 12870N (3 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 10 （ 2）惯性负载 m 784 (3 （ 3）阻力负载 静摩擦阻力 (3动摩擦阻力 (3（ 4） 运动时间 快进 (3工进 1050222 (3快退 1 0 0 502 5 03 213 (3由此得出液压缸在各个工作阶段的负载如表 3 表 3压缸在各工作阶段的负载值 工况 负载组成 负载值 F/N 推力（）/ N 启动 65 加速 fd F 进 进 fd F 12870 12870 快退 ： m = 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 11 载图和速度图的绘制 负载图按上面表 3数值绘制，如图 3示。速度图按已知数值 10031 ，0,250 21 ，快退行程 00213 和工进速度 102 等绘制，如图3示。 图 3弯机液压缸的负载图 定液压系统主要参数 选液压缸工作压力 通常情况下，液压系统的压力是根据它的系统工况来决定的，为了使液压缸有足够的输出扭矩和运行平稳，通过计算得出液压缸的载荷比较大，所以选择液压系统的工作压力在 16 表 3 按载荷选择工作压力 载 荷 / 5 工作压力 /，S=4）。 已知 15 号钢的抗拉强度b 378入数据得： 1 6 2 5 3 . 237826m m m m 所选钢管的壁厚 : 2 25342 （ 3 所以满足条件，钢管强 度足够。 表 3管公称通径、外径、壁厚、联接螺纹和推荐流量表 公称通径管外径接头联接螺纹 称 压 力 荐管 路通过流量 L/8 16 25 子厚度 西科技学院本科生毕业论文（设计） 19 3 4 5; 6 8 10;12 15 20 25 32 40 50 65 80 100 6 8 10 14 18 22 28 34 42 50 63 75 90 120 1 18 22 27 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 5 1 1 1 1 2 5 6 1 1 1 4 6 7 2 10 4 5 6 7 0 12 5 40 63 100 160 250 400 630 1000 1250 2500 表 3荐钢管弯管的最小曲率半径 子外径 0D 10 14 18 22 28 34 42 50 63 最小曲率半径 50 70 75 75 90 100 130 150 190 支架最大距离 400 450 500 600 700 800 850 900 1000 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 20 表 3许流速推荐值 管道 推荐流速 /(m/s) 吸油管道 0. 5 般取 1 以下 压油管道 3 6，压力高，管道短，粘度小取大值 回油管道 1. 5 3 (3) 确定油箱 初始设计时，先按经验公式确定油箱的容量，待系统确定后，再按散热的要求进行校核。 经验公式为： （ 3 式中 液压泵每分钟排出压力油的容积 L 经验系数，见表 3此可知，油箱的容积为： 1 2 4 3 . 1 5 1 7 . 2 L L 采用 开式油箱 。液压油选择 普通液压油，代号为 表 3 经验系数 系统类型 行走机械 低压系统 中压系统 高压系统 12 24 57 1012 第 4 章 液压缸的选型计算 液压缸的设计计算： 由于液压执行元件与主机结构有着直接关系，因此液压缸的主要尺寸包括缸筒内径 D、活塞杆直径 d 和缸筒长度 L。 表 液压缸工作压力与活塞杆直径 液压缸工作压力 p/ 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 21 推荐活塞杆直径 d ( ( 度校核的项目包括缸筒壁厚、活塞杆直径 d 和缸 盖固定螺栓的直径 当 D/ 10 时为薄壁，按下式校核 : 式中， 当 D/ 10 时为厚壁，按下式校核 : d 式中， F 活塞杆上的作用力； 活塞杆材料的许用应力， = b/ 中， F 活塞杆上的作用力； k 螺纹拧紧定螺栓个数； 螺栓材料的许用应力， = s/（ s 为材料的屈服点。 活塞杆材料的许用应力， = b/ 体壁厚的计算 按薄壁筒计算： ;2/ 按中等壁厚计算： ; 按厚壁筒计算： ; 缸体材料许用应力； b/ n； 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 22 b 缸体材料的抗拉强度。 对于 45 钢正火处理， b 580 般取 5； 强度系数；对于无缝钢管 1； c 计入管壁公差及侵蚀的附加壁厚；一般按标准圆整缸体外圆值； D 缸体内径 ( 底厚度的计算 平形无油孔： /; 平形有油孔： ;0/ 口直径 ( 筒发生完全塑性变形的压力计算 ;/1lo 式中： s 缸体材料的屈服强度。对于 45 钢正火处理， s 340 体外径 筒径向变形计算 ;21/221/2/ P 式中： D 缸体材料在试验压力下的变形量； E 缸体材料弹性模数；对于钢材 E 105 缸体材料的泊松系数；对于钢材 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 23 塞杆强度的计算 活塞杆强度计算公式为： ;21/22 塞杆危险截面直径； 整体式活塞杆的各种类型分别如下图所示： 1、耳环连接 路的设计 各元件间连接管道的规格按原件接口尺寸决定，液压缸则按输入、排出的最大流量计算。由于液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段的进、出流量已与原定 数值不同，所以要重新计算，如下表所示。 油液在压油管中的流速取 3m/ d 2 )/(q =2 )60103/()36 液在吸油管中的流速取 1m/d 2 )/(q =2 )60101/(106 36 个油管都按 2351用外径 15径 12无缝钢管。 流量、速度 快进 工进 快退 输入流量 L/( =(=.5 q1= 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 24 排出流量 L/( 5章 液压系统原理图的确定 根据折弯机液压系统的设计任务和工况分析，该系统对调速范围、和稳定有一定要求，因此， 速度控制回路是主要的，速度的调节，是折弯机液压系统设计的核心。 名称： 1、电动机 2、内齿形弹性联轴 3、滤油器 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 25 4、轴向柱塞泵 5、压力表 6、电磁溢流阀 7、调压阀 8、二位四通电磁阀 9、直控平衡阀 10、液控单向阀 11、直控单向顺序阀 12、电磁溢流阀 13、节流阀 14、液控单向阀 15、滤清器 16、球阀 17、油箱 18、油缸 19、二位四通电磁阀 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 26 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 27 结 论 到如今，毕业设计总算接近尾声了，通过这次对于液压板料折弯机的设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还 获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是液压板料折弯机的设计，通过初期的方案的制定，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。 但该设计中也存在一些不足之处。首先，该设计中未涉及折弯机电路方面的设置。其次，该设 计仅限于加工 能用于复杂形状板料的加工。从整机制造成本和工艺分析，此板料折弯机制造难度小，精度易控制，成本也较低。 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 28 致 谢 大学四年即将结束，今天的毕业设计就是大学学习生活的一个句号。在这四年的学习生活中，我获得了丰富的知识，度过了美丽的四年，思想走向成熟。在这里要感谢各位老师的教诲，以及各位朋友和同学的帮助。 因为有了老师的谆谆教导，才让我学到了很多知识和做人的道理，由衷地感谢我亲爱的老师，您不仅在学术上对我精心指导，在生活上面也给予我无微不至的关怀支持和理解，在我的生 命中给予的灵感，所以我才能顺利地完成大学阶段的学业，也学到了很多有用的知识，同时我的生活中的也有了一个明确的目标。知道想要什么，不再是过去的那个爱玩的我了。导师严谨的治学态度，创新的学术风格，认真负责，无私奉献，宽容豁达的教学态度都是我们应该学习和提倡的。通过近半年的设计计算，查找各类液压板料折弯机的相关资料，论文终于完成了，我感到非常兴奋和高兴。虽然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因为我是怎么想的，这是我付出的汗水获得的成果，是我在大学四年的知识和反映。四年的学习和生活，不仅丰富了 我的知识，而且锻炼了我的个人能力，更重要的是来自老师和同学的潜移默化让我学到很多有用的知识，在这里，谢谢老师以及所有关心我和帮助我的人，谢谢大家。 杨 雄 2016年 4月 6日 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 29 参考文献 1张福学编著 北京：电子工业出版社， 2000。 2何发昌著，邵远编著 北京：高等教育出版社， 1996。 3张利平著 . 实用技术速查手册 . 北京：化学工业出版社， 4李宝仁著 . 液压技术 低成本综合自动化 . 北京：机械工业出版社， 5宋学义著 . 液压板料折弯机速查手册 . 北京：机械工业出版社， 6陈奎生著 . 气与气压传动 . 武汉：武汉理工大学出版社， 7国）有限公司 . 液压板料折弯机实用技术 . 北京：机械工业出版社， 8徐文灿著 . 折弯机系统设计 . 北京：机械工业出版社， 1995。 9曾孔 庚 液压板料折弯机技术与应用论坛。 10高微 ,杨中平 ,赵荣飞等 机械设计与制造 11孙兵 ,赵斌 ,施永辉 中国期刊全文数据库。 12马光 ,申桂英 中国期刊全文数据库 2002 年。 13李如松 中国期刊全文数据库 1994 年第 4期。 14李明 制造技术与机床 2005 年第 7 期。 15李杜莉，武洪恩，刘志海 煤矿 机械 2007 年 2月 16of a 密级： 学号： 2012183544 本科生毕业论文（设计） 液压板料折弯机的设计 学 院： 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论 文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文 的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 江西科技学院 可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保 密 ， 在 年解密后适用本授权书。 不保密 。 （请在以上相应方框内打“” ） 学位论文作者签名（手写）： 指导老师签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 I 摘要 板料折弯机是板材加工、成型的设备之一，特别是在钣金制作公司，经常需要用到这个设备，尤其是在批量加工生产的场合，更是要用到。 该折弯机采用液压系统机构，工作和操作半自动化控制，结构简单，体积较小，与老机型相比，噪声低、功率损失少、工作效率高、板料弯曲角度准确、操作安全可靠、调节方便。适用于板材的直角弯曲，既提高了生产效率和弯曲质量，又简化操作程序，减轻工人劳动强度。 该种折弯机的设计主要涉及弯曲模具的设计和液压系统的设计，折弯机工作部分是弯曲模具，选用“ V”形弯曲模具。 液压系统主要是为折弯机提供动力，根据弯曲工件所需弯曲力选择电动机、液压泵以及液压缸等一些液压元件。 关键字： 折弯机；模具；液压系统；板料 1 is of in to in of it is to of is is of of of of of is to Vis to of to 西科技学院本科生毕业论文（设计） 2 目 录 第 1章 折弯机简介 . 1 弯机的应用 . 1 弯机的分类与组成 . 2 第 2章 弯曲模具的设计 . 2 析零件的工艺性 . 3 定工艺方案 . 4 行必要的工艺计算 . 5 型弯曲模具主要零部件设计 . 5 曲模具其他零件设计与选用 . 6 第 3章 液压系统的设计 . 7 计要求及工况分析 . 8 定液压系统主要参数 . 9 算和选择液压元件 . 11 第 4章 液压缸的选型计算 . 13 体壁厚的计算 . 15 底厚度的计算 . 17 筒发生完全塑性变形的压力计算 . 25 筒径向变形计算 . 26 塞杆强度的计算 . 27 路的设计 . 28 第 5章 液压系统原理图的确定 . 29 第 6章 结论 . 30 参考文献 . 31 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 3 第 1 章 绪论 弯机的应用 板料折弯机是板材加工 、成型的设备之一，特别是在钣金制作公司，经常需要用到这个设备，尤其是在批量加工生产的场合，更是要用到。 弯机的分类及组成 折弯机作为板材加工的设备的一种，有多种分类，主要分为手动折弯机，液压折弯机和数控折弯机。折弯机通常包括一个机身，模具和折弯凸模和凹模，工作台被布置在机身上面，模具安装在折弯机的工作台上面，通过安装在模具上面的凸、凹模的作用，使板材发生挤压变形，从而形成折弯件。 第 2 章 弯曲模具的设计 析零件的工艺性 根据本次设计的内容，拟定折弯成型的工件为 Z 形工件， 根据下图 2示，本次折弯加工的折弯件结构较为简单，厚度也适中，所以适合折弯。 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 4 图 2件示意图 结论：该零件适合弯曲。 定工艺方案 根据该工件的零件图样分析可知，该折弯件结构较为简单，且呈 了弯曲工序以外没有其他工序，所以适合用弯曲模折弯。 行必要的工艺计算 曲件展开长度的计算 1）变形区中性层曲率半径 1 . 5 0 . 3 7 3 2 . 6 1r k t m m m m (22）毛坯尺寸（中性层长度） zL l A(2其中 00180180A （中性层圆角部分的长度） (20003 . 1 4 9 0 2 . 6 1 4 . 11 8 0 1 8 0A m m m m 该零件的展开长度为 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 5 2 7 4 3 1 7 4 . 1 8 5 . 1zL l A m m m m (2取5毛坯尺寸为 85 75mm 。 k 中性层位系数，查表 2 k=r 弯曲件弯曲半径 , t 弯曲件材料厚度 , 弯曲件的展开长度 , 弯曲中心角（ 0 ）； 弯角，（ 0 ）。 表 200b M 中性层的位移系数 K 值 r/t 3 4 5 6 7 8 K 形弯曲模模具主要零部件设计 模的设计 针对本次设计的 Z 形折弯件，根据零件图可知，它的折弯尺寸较大，但 是弯曲半径较小，所以需要根据实际系统工况来做选择 ，但不能小于材料所允许的最小弯曲半径 m i n 0 . 3 0 . 3 3 0 . 9r t m m ），故凸模圆角半径可取弯曲件的内弯曲半径，即： pr=r=1 (2江西科技学院本科生毕业论文（设计） 6 凹模的设计 1） 凹模圆角半径 凹模的圆角半径主要是根据 Z 形工件的形状特征来决定的，本次设计的 且厚度一般 ，所以根据查表分析可知， 当 t 2 (3 6) t t 2 4 (2 3) t t 4 2 t 已经该 度 =3以根据以上公式计算得出： 2） 弯曲凹模深度 此次设计的是 通过以上的设计计算，我们可以知道 ， 凹模的深度根据系统工况，我们选择0L=35模底部的厚度根据系统工况，我们选择 h=52 3）凹模结构 由于凹模要和工作台联接，所以要在凹模上开螺钉孔，其结构如图 2示 。 图 2模基本结构图 表 2 弯曲 Z 形件的凹模深度及底部最小厚度值 (弯曲件边长 L 板 料 厚 度 2 2 4 4 h 0L h 0L h 0L 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 7 10 25 25 50 50 75 75 100 100 150 150 200 20 22 27 32 37 40 10 15 15 20 20 25 25 30 30 35 35 40 22 27 32 37 42 47 15 25 30 35 40 45 32 37 42 47 52 30 35 40 50 65 3） 弯曲凸 、 凹模的间隙 确定 Z 形件弯曲时 ， 凸 、 凹模的间隙是靠调整 凸模下止点位置，与模具设计无关， 但在模具设计中，必须考虑到模具闭合时使模具工作部分与工件能紧密贴合，以保证弯曲质量。 曲模具其他零件的设计和选用 模固定螺钉的选择及强度校核 凹模的固定采用内六角圆柱头螺钉，选用 2000 40，材料 20 号钢。由于凸模受推力 ，则需要对内六角圆柱头螺钉 进行强度校核。在工作时，内六角圆柱头螺钉受到剪切力和挤压力，需要校核切应力和挤压应力。其切应力计算公式为： (2式中： Q 剪切面上的剪力（ 12870Q F N ）； A 剪切面面积。 24 (2d 内六角圆柱头螺钉 截面圆的半径 凹模总共用 4 个内六角圆柱头螺钉固定，所以每个内六角圆柱头螺钉所受的切应力为： 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 8 2444d (2代入数据得： 2 2 612870 160444 1 6 1 0 P aA d 查表 1 知道 45 号钢的剪切强度极限b=320其许用切应力 320b M P a。可知： 1 6 0 3 2 0M P a M P a (2即内六角圆柱头螺钉的剪切强度足够。 其挤压应力的计算公式为： bs (2式中： P 挤压面上的挤压力； 挤压面面积。 如图 2 所示为螺钉的所受挤压力的示意图： 图 2钉受力示意图 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 9 第 3 章 液压系统的设计 计要求及工况分析 设计要求 根据动作要求，先将其具体化，即：对于工作部分凸模，应完成快速前进工作进给保压快速退回原位停止，构成一个动作循环。其快进行程为 250作进给行程为 50进速度为 100mm/s;工作进给速度 10mm/s;折弯机工作部件总重量为 G=784N；快退速度允许略高或略低于快进速度，往复运动的加速和减速时间不希望超过 力滑台采用自制导轨，其静摩擦系数为 f=摩擦系数为 f=压系统中的执行元件使用液压缸。 载及运动 分析 （ 1） 工作负载 其工作负载为凸模所承受的弯曲力 12870N (3 （ 2）惯性负载 m 784 (3 （ 3）阻力负载 静摩擦阻力 (3动摩擦阻力 (3（ 4） 运动时间 快进 (3工进 1050222 (3快退 1 0 0 502 5 03 213 (3由此得出液压缸在各个工作阶段的负载如表 3 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 10 表 3压缸在各工作阶段的负载值 工况 负载组成 负载值 F/N 推力（）/ N 启动 65 加速 fd F 进 进 fd F 12870 12870 快退 ： 载图和速度图的绘制 负载图按上面表 3数值绘制，如图 3示。速度图按已知数值 10031 ，0,250 21 ，快 退行程 00213 和工进速度 102 等绘制，如图3示。 图 3弯机液压缸的负载图 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 11 定液压系统主要参数 选液压缸工作压力 通常情况下，液压系统的压力是根据它的系统工况来决定的，为了使液压缸有足够的输出扭矩和运行平稳，通过计算得出液压缸的载荷比较大，所以选择液压系统的工作压力在 16 表 3 按载荷选择工作压力 载 荷 / 5 工作压力 /，S=4）。 已知 15 号钢的抗拉强度 b 378入数据得： 1 6 2 5 3 . 237826m m m m 所选钢管的壁厚 : 2 25342 （ 3 所以满足条件，钢管强 度足够。 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 18 表 3管公称通径、外径、壁厚、联接螺纹和推荐流量表 公称通径管外径接头联接螺纹 称 压 力 荐管 路通过流量 L/8 16 25 子厚度 4 5; 6 8 10;12 15 20 25 32 40 50 65 80 100 6 8 10 14 18 22 28 34 42 50 63 75 90 120 1 18 22 27 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 5 1 1 1 1 2 5 6 1 1 1 4 6 7 2 10 4 5 6 7 0 12 5 40 63 100 160 250 400 630 1000 1250 2500 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 19 表 3荐钢管弯管的最小曲率半径 子外径 0D 10 14 18 22 28 34 42 50 63 最小曲率半径 50 70 75 75 90 100 130 150 190 支架最大距离 400 450 500 600 700 800 850 900 1000 表 3许流速推荐值 管道 推荐流速 /(m/s) 吸油管道 0. 5 般取 1 以下 压油管道 3 6，压力高，管道短，粘度小取大值 回油管道 1. 5 3 (3) 确定油箱 初始设计时，先按经验公式确定油箱的容量，待系统确定后，再按散热的要求进行校核。 经验公式为： （ 3 式中 液压泵每分钟排出压力油的容积 L 经验系数，见表 3此可知，油箱的容积为： 1 2 4 3 . 1 5 1 7 . 2 L L 采用 开式油箱 。液压油选择 普通液压油，代号为 表 3 经验系数 系统类型 行走机械 低压系统 中压系统 高压系统 12 24 57 1012 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 20 第 4 章 液压缸的选型计算 液压缸的设计计算： 由于液压执行元件与主机结构有着直接关系，因此液压缸的主要尺寸包括缸筒内径 D、活塞杆直径 d 和缸筒长度 L。 表 液压缸工作压力与活塞杆直径 液压缸工作压力 p/ 推荐活塞杆直径 d ( ( 度校核的项目包括缸筒壁厚、活塞杆直径 d 和缸 盖固定螺栓的直径 当 D/ 10 时为薄壁，按下式校核 : 式中， 当 D/ 10 时为厚壁，按下式校核 : d 式中， F 活塞杆上的作用力； 活塞杆材料的许用应力， = b/ 中， F 活塞杆上的作用力； k 螺纹拧紧定螺栓个数； 螺栓材料的许用应力， = s/（ s 为材料的屈服点。 活塞杆材料的许用应力， = b/ 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 21 体壁厚的计算 按薄壁筒计算： ;2/ 按中等壁厚计算： ; 按厚壁筒计算： ; 缸体材料许用应力； b/ n； b 缸体材料的抗拉强度。 对于 45 钢正火处理， b 580 般取 5； 强度系数；对于无缝钢管 1； c 计入管壁公差及侵蚀的附加壁厚；一般按标准圆整缸体外圆值； D 缸体内径 ( 底厚度的计算 平形无油孔： /; 平形有油孔： ;0/ 口直径 ( 筒发生完全塑性变形的压力计算 ;/1lo 式中： s 缸体材料的屈服强度。对于 45 钢正火处理， s 340 体外径 江西科技学院本科生毕业论文（设计） 22 筒径向变形计算 ;21/221/2/ P 式中： D 缸体材料在试验压力下的变形量； E 缸体材料弹性模数；对于钢材 E 105 缸体材料的泊松系数；对于钢材 塞杆强度的计算 活塞杆强度计算公式为： ;21/22 塞杆危险截面直径； 整体式活塞杆的各种类型分别如下图所示： 1、耳环连接 路的设计 各元件间连接管道的规格按原件接口尺寸决定，液压缸则按输入、排出的最大流量计算。由于液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段的进、出流量已与原定 数值不同，所以要重新计算，如下表所示。 油液在压油管中的流速取 3m/ d 2 )/(q =2 )60103/()36 液在吸油管中的流速取 1m/江西科技学院本科生毕业论文（设计） 23 d 2 )/(q =2 )60101/(106 36 个油管都按 2351用外径 15径 12无缝钢管。 流量、速度 快进 工进 快退 输入流量 L/( =(=.5 q1= 排出流量 L/(西科技学院本科生毕业论文（设计） 24 第 5章 液压系统原理图的确定 根据折弯机液压系统的设计任务和工况分析，该系统对调速范围、和稳定有一定要求，因此， 速度控制回路是主要的，速度的调节，是折弯机液压系统设计的核心。 名称： 1、电动机 2、内齿形弹性联轴 3、滤油器 4、轴向柱塞泵 5、压力表 6、电磁溢流阀 7、调压阀 8、二位四通电磁阀 9、直控
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