文献综述-塑料折弯机设计

文献综述 塑料折弯机设计 摘要 :对几款塑料折弯机的介绍，塑料折弯机的组成包括支架、工作台和夹紧板，工作台置于支架上，工作台由底座和压板构成。其工作原理是通过 对角度准确定位，采用先进的红外加热、水循环冷却系统，自动瞬间成型 ，具备 角度准、速度快、效率高，加工工件不变形、不糊板、不起泡等优点 。并且对一些折弯工艺进行介绍。 关键字： 折弯机 塑料 热成型 or a of in on by of is of no 弯机简介 1 折弯机包括支架、工作台和夹紧板，工作台置于支架上，工作台由底座和压板构成，底座通过皮带与夹紧板相连，底座由座壳、线圈和盖板组成，线圈置于座壳的凹陷内，凹陷顶部覆有盖板。使用时由导线对线圈通电，通电后对压板产生引力，从而实现对压板和底座之间薄板的夹持。由于采用了电磁力夹持，使得压板可以做成多种工件要求，而且可对有侧壁的工件进行加工，操作上也十分简便。 亚克力是目前市场上比较常用的塑料板材之一，所以人们把对亚克力折弯成型的设备 称之为亚克力折弯机；原理来讲，但从对亚克力等塑料板材的折弯原理讲，它是通过对板材加热软化后折弯成型的，所以又称为亚克力热弯机。以上的命名依据比较单一，只是限定于种材料：因为亚克力板是塑料板的一种，所以应该统称为塑料板热弯机或塑料板折弯机 。 弯机的功能及其工作原理 2 一般用于铁、不锈钢、铜、铝等各类金属板材的折弯成形。又可用作压力机完成易模成型及压铆、校平、断差成形等。 因其强大的成形功能而被广泛应用于钣金行业，用来制作通讯、电子、电器、机械类等多种行业的机箱、机柜及内部钣金构件。 弯机的 工作原理 将上下模分别固定于折弯机的上、下工作台 ， 利用液压传输驱动工作台的相对运动 ，结合上下模的形状 ， 从而实现对板材的折弯成形。如图 1 所示： 图 1 弯机的的组成 总体来说折弯机有四大部分组成：机械部分；电气部分；液压部分； 体组成部分如下： 左右墙板、工作台、支承体和油箱焊接成框形机架，工作台座于左右墙板下面。油箱与墙板焊接为一体，即可提高机架刚性和强度，又可增加油液散热面积，有 利于液压系统正常运行。 滑块由整块钢板制成，与左右油缸中心的活塞杆连接在一起，油缸固定在左右墙板的连接板上，通过液压驱动使活塞杆带动滑块上下动作。为保证滑块在下死点的精确定位，在油缸上方设置机械挡块机构，由按钮通过电动机调整。也可用手轮进行微调。并由转数表显示。当左右两边机械挡块机构不等高时，采用以下方法进行微调，首先脱开右面连节器，然后按手轮所指示的方向旋转手轮进行调整，直至两边机械挡块等高为止，出厂时已调好，一般不需用调整。 块在快速下行和回程时，采用机械强迫同步机构。结构简 单，稳定可靠，维修方便，具有一定的同步精度，并有偏心套用来借正滑块与工作台面间的平行度。 动机、泵、阀等安装在油箱上，为保证滑块快速下降时油缸内充满油液，采用充油阀结构。以提高滑块行程速度，节约能源。 挡料：托架作台前面的 有手动调节的反靠定位爪。用以安置工作或作前挡料用。后挡料由电动机调整，也有手轮进行微调，读数由转数表显示。 用合金钢材经锻造、热处理、铣削、磨削等加工而成，上模用压板固定在滑块上，具有精度高，互换性好，便于拆装等特点。（有不等长度 的分段上模，根据工作要求拼成一定的宽度折弯封闭框形零件。）下模安装在工作台上，可移动，以对准上模刃口中心。 折弯机分为手动折弯机， 液压折弯机 和数控折弯机。液压折弯机按同步方式又可分为：扭轴同步、机液同步，和电液同步。液压折弯机按运动方式又可分为：上动式、下动式。 上动式：下工作台不动 ， 由上面滑块下降实现施压 ; 下动式：上部机 台固定不动 ， 由下工作台上升实现施压 。 床性能特点 身主要部件均采用有限元分析软件进行分析，确保了机床的可靠性及整体的精度； 是采用了德国进口电液伺服及进口栅尺构成的闭环控制方式，滑块位置反馈精度高，运行准确平稳，同步性能好，折弯精度、滑块的重复定位精度高； 保了后挡料的挡料精度，并可根据客户需求采用功能更为齐全的多个后挡料轴的后挡料 机构液压系统均采用德国进口的集成控制系统，减少了管路的安装，确保了机床的工作稳定性，外形简洁美观 机身两侧装有 C 型板，高精度逛栅尺安装在 而避免了折弯时机身变形对折弯精度的影响； 现了无盲区有效补偿，折弯精度高，确保长期稳定； 兰 动计算工作台变形补偿量、工件展开长度、压低折弯压力、开口距离、后挡料自动退让等功能。 弯机结构特点 3 有足够的 强度 和刚性。 床两端的油缸安置于滑块上，直接驱动滑动工作。 定可靠。 动微调，计数器显示。 保证获得较高的折弯精度。 料折弯机的选择 若采用数控板料折弯工艺，首先应解决如何选用理想设备的问题。 国内外数控板料折弯机几乎都是液压传动的。常用的有一下三种结构形式。 上动式即滑块带动凸模向下运动。为了保证滑块工作行程和回程时，不因滑块承受偏载和左右油缸管道阻力的差异造成滑块相对于工作台倾斜，从而影响工件成形质量，通常都配备滑块运动同步控制系统。上运式易于配备机械或液压同步控制系统。机械同步装置结构简单、造价低，且能获得一定的同步精度，但承受偏载的能力较差，因此只适合于中小型液压板料折弯机。液压同步系统有机械液压伺服同步系统，适合于要求高折弯精度的板料折弯机。但技术复杂，造价高。 下动式即滑块安装在机床下 部，并带动凹模向上运动。工作油缸安置于滑块中央位置，公称力小时为单缸，公称力大是为三缸。由于工作油缸集中于滑块中部，是滑块与横梁变形一致，凹凸模具之间的间隙在滑块全长上比较均匀，故工件折弯精度较高。滑块回程靠自重，因而液压系统简单。下动式的优点是重量轻、结构紧凑、便于维修；缺点是同步精度不高；单作用缸解决滑块倾斜问题有困难；精确控制凸模进入凹模深度较难；不适用于冲切；且工作台上的凹模带着工件向上运行，操作者不易操作 4。 金的折弯 是指改变板材或板件角度的加工。如将板材弯成 V 形， U 形等。一 般情况下，钣金折弯有两种方法 :一种方法是模具折弯，用于结构比较复杂，体积较小、大批量加工的钣金结构；另一种是折弯机折弯，用于加工结构尺寸比较大的或产量不是太大的钣金结构。目前公司产品的折弯主要采用折弯机加工。这两种折弯方式有各自的原理，特点以及适用性。折弯力的计算 5： = _ r+t F 折弯力 t 板厚 r 折弯圆弧 b 弯曲件宽度 K 系数 抗拉强度 具折弯 对于年加工量在 5000 件以上，零 件尺寸不是太大的结构件（一般情况为 300 300），一般考虑开冲压模具加工。 用折弯模具 常用折弯模具，如图 2 所示：为了延长模具的寿命，零件设计时，尽可能采用圆角。 V 形 折 弯 模 U 形 折 弯 模 Z 形 折 弯 模 图 2 专用的成形模具 过小的弯边高度，即使用折弯模具也不利于成形，一般弯边高度 L 3t（包括壁厚）。 弯机折弯 折弯机分普通折弯机和数控折弯机两种。精度要求较高，折弯形状不规则 的钣金折弯一般用数控折弯机折弯，其基本原理就是利用折弯机的折弯刀 (上模 )、 V 形槽 (下模 )， 对钣金件进行折弯和成形。 优点 :装夹方便 ， 定位准确 ， 加工速度快 ； 缺点 :压力小，只能加工简单的成形，效率较低。 形基本原理 成形基本原理如图 3 所示： 宽 度 成下模下模后定位上模图 3 成形基本原理 1） 折弯刀（上模） 折弯刀的形式如图 1示，加工时主要是根据工件的形状需要选用， 2） 下模一般用 V=6t（ t 为料厚）模。 影响折弯加工的因素有许多，主要有上模圆弧半径、材质、料厚、下模强度、下模的模口尺寸等因素。见图 4 左边为上模，右边为下模。 上模 下模 图 4 数孔折弯模示意图 折弯加工顺序的基本原则： 1） 由内到外进行折弯； 2） 由小到大进行折弯； 3） 先折弯特殊形状，再折弯一般形状； 4） 前工序成型后对后继工序不产生影响或干涉。 目前的外协厂见到的折弯形式一般都是如图 5 所示。 上模下模 下模上模工件 工件可折多种角度 图 5 折弯机折弯形式 折弯半径： 钣金折弯时，在折弯处需有折弯半径，折弯半径不宜过大或过小，应适当选择。折弯半径太小容易造成折弯处开裂，折弯半径太大又使折弯易反弹 6。 折弯回弹如图 6： 回弹状态压紧状态折弯回弹示意图 1)回弹角 =中 b 回弹后制件的实际角度； a 模具的角度。 弯时的干涉现象： 对于二次或二次以上的折弯，经常出现折弯工件与刀具相碰出现干涉，如图 7 所示，黑色部分为干涉部分，这样就无法完成折弯，或者或者因为折弯干涉导致折弯变形。 图 7 折弯的干涉 折弯刀种类如图 8 所示： 图 8折弯刀 次压死边： 一次压死边的方法：如图 9所示，先用 30 度折弯刀将板材折成 30 度，再将折弯边压平。 工件3 0 下模上模扁 完成图 9 压死边的方法 图中的最小折弯边尺寸 。 压死边一般适用于板材为不锈钢、镀锌板、覆铝锌板等。电镀件不宜采用，因为压死边的地方会有夹酸液的现象。 80 度折弯 7 180度折弯的方法：如图 10 所示 ，先用 30度折弯刀将板才折成 30 度，再将折弯边压平，压平后抽出垫板。 图 10 180度折弯的方法 高度 H 应该选择常用的板材，如 般这个高度不宜选择更高的尺寸。 重折叠压死边 8 如图 11 所示，先折形，再折死边。 上模工件下模第三次折弯工件下模上模下模上模工件30第一次折弯 第二次折弯 第三次折弯压死边 完成1 三重折叠压死边 料板折弯机专利 1）塑料板材折弯成型装置 9 本实用新型的目的是这样实现的：一种塑料板材折弯成型装置，包括工作平台、折弯机及其电气控 制回路，所述工作平台上或其延伸部设有加热部件，该加热部件四周水平放置有冷却部件；所述折弯机上刀架设有能对折弯成型后的塑料板材进行冷却定型的可控喷淋机构，所述的加热部件为至少一支电发热管。所述冷却部件为金属水管回路，该管内通有冷却自来水。在工作平台上开有至少一个缺口，并在缺口内装有限位开关。所述折弯机上刀架可控喷淋机构包括与自来水源连通的且横向固定在刀架的半封闭水管，该水管管壁下部沿轴向钻有一排喷水小孔。 下面结合附图以及实施例对本实用新型折弯机进一步详细说明： 图 1本实用新型的工作平台及其加热、冷却部 件结构示意图。 图 1图 1 视图。 图 1本实用新型加热板材时的示意图。 图 1本实用新型的折弯机及可控喷淋机构结构示意图。 图 1图 1视图。 图 1 图 1 图 1图 1 图 1料板折弯机 10 本实用新型的有益效果是：使用时，对待折弯的塑料板放置在工作面板上，使其折角边对齐支撑 板与翻折版之间的间隙，启动设备，让压板装置将塑料板一端压紧固定，同时左、右支架沿导轨滑动至工作面板上方，对发热板进行电加热，待发热板的温度适合时，左、右升降气缸带动连接板。发热板下降，使发热板底面对塑料板折角边进行高温加热，一段时间后，塑料板折角边在高温下软化，然后，机架上的齿轮传动机构带动连接轴、翻折版转动一定角度，从而将塑料板进行折弯，通过本设备将手工焊接转变为全自动的机器操作，极大的提高了加工效率，简化了加工难度，降低了劳动成本，且所加工出来塑料板其折角处具有密封性好、不易漏水之优点。 附图说明 下 面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 图 2本实用新型的结构示意图； 图 2图 1 中 A 处的放大图； 图 2本实用新型的机构示意图。 图 2图 2 图 2照图 2 2 2料板折弯机，包括机架 1，所述机架 1 上设备有加热装置 2 及工作面板 3，该加热装置 2 包括左、右支架 21、 22，所述左、右支架 21、 22 活动安装机 架 1 上，位于左、右支架 21、 22 上分别设有左、右升降气缸 4、 5，所述左、右升降气缸 4、 5 之间通过连接板 6 相连，位于连接板 6 下端吊设有发热板 7，所述工作面板 3 包括支撑板 31 和可旋转的翻折版 32，该支撑板 31 与翻折版 32 之间有间隙，在支撑板 31 上设有压板装置 8. 在本实用新型中，所述机架 1 左、右两侧设有导轨 11，所述左、右支架 21、 22 活动活动嵌装在导轨 11. 总结 塑料折弯机的功能主要是对多规格的塑料类板材进行不同角度的折弯加工。 塑料折弯机可以对塑料板材进行多种角度的折弯，广泛应用于通讯、电子、电 器、机械类等多种行业的机箱、机柜及内部构件等。 介绍几款塑料折弯机以及金属板材折弯机的特点，总结出塑料折弯机的功能要求有： 角度准、速度快、效率高 等。对塑料折弯工艺进行分析，介绍一次压死边、 180 度折弯和三重折叠压死边等折弯方法；介绍折弯形式、折弯过程中的干涉现象、折弯力计算方法以及成型原理