【《弧形折弯机的整体方案设计案例》2800字】

弧形折弯机的整体方案设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u24375弧形折弯机的整体方案设计案例 125963第1章弧形折弯机设计方案 1115141.2弧形折弯机的工作原理 152411.3双向弧形折弯机的主要特点 432101第2章弧形折弯机的总体设计 457882.1折弯机系统设计 4308362.2送料装置的总体设计 536202.3弯曲装置的总体设计 6第1章弧形折弯机设计方案1.1设计要求本设计的小型弧形金属折弯机应适应的产品为，直径3-10mm的普通线型钢材，要求对线型钢材进行圆弧型折弯，并且能自动进料、截断，折弯后弧形半径在150mm范围内，弧形长度（或扇形夹角）可选。由于需要折弯的产品是比较常见的普通线型钢材（也就是钢筋），所以不需要进行额外的加工，可直接从厂家订购1.2弧形折弯机的工作原理折弯机降工件折弯的工作原理和过程是，现将金属管通过作用为加紧的模具有一个固定的作用力，然后夹紧在弯曲台上的工作模具中，工作模具为弯曲模，然后金属管与工作模具一起旋转以形成弯曲。原理图如下图2-1：图2-1弧形折弯机工作原理图本装置的工作方式是围绕着中心旋转，它的转动以及力矩主要由其下的液压缸来控制，零件通过被钳口夹住然后固定在工作台上的模具，随着动力系统液压缸的带动和弯曲模具一起转动，零件受到弯曲力的作用弯曲成所需形状[3]。根据经验设计和相关材料，如果弯管材料的直径为60mm或更大，则有必要在管内安装芯棒以防止变形和弯曲损坏。由于本次设计的弯管材料的直径较小，因此外径仅为10mm，因此不考虑芯棒给料器。1.3设计方案的比较根据设计要求，要实现把金属钢材折弯成所需的形状，有以下两种方案：方案（1）冲压机床加工设计一台机构专用的冲压机床，将线型金属钢材放在冲压机床的工作台上，利用冲压头的压力的作用讲工件压成所需的形状。此方案的工作效率很高，但是由于本设计要求中的所需加工的零件面积相对于机床工作台来说很小，并且由于零件的体积问题，加工过程中零件容易发生断裂和崩溃，并且冲压出来的形状也难以得到保障。综合上述问题，该方案难以实现。方案（2）利用弧形折弯机进行加工此方案设计一台结构简单使用的弧形折弯机，折弯机工作方式采用双向弧形折弯。将材料放置在进料装置上，经过传动装置的作用材料移动到旋转位置上，材料经过旋转成型后，送料装置继续送料，如此循环。此方案的优点是结构简单，工作效率高，成品质量能够得到保障，人工成本也降低了。结合上述两个方案的对比，不难看出第二个方案的实用性较高且经济。1.4设计方案的确定通过工作原理的分析，结合任务书所给的要求，可以确定选用双向弧形折弯的方案，弧形折弯机中所谓的“双向”是：管材由送料机构送入弯曲装置中，到达指定位置后被夹具夹住固定不动，由弯曲装置执行第一次弯管动作，如下图2-2所示：图2-2第一次弯管动作当第一个管道弯曲动作完成后，通过夹具松开管件，此时、送料机构在进行送管，并抵达指定目标区域，接下来的操作是通过管材旋转装置来将管材旋转180度，另外，用夹具将其固定，如图，进行第二次弯管，从而弯制成蛇形管，如下图2-3所示：图2-3第二次弯管动作由于金属材料在弯曲的过程中出现了两次及以上次数的弯曲的原因，故称为双向弧形折弯机。其工作流程图如下图2-4所示：进料电机第一次送进料电机第一次送金属管料夹紧工作模进行夹紧金属夹紧夹紧模，液压缸完成工作，复位夹紧模，液压缸完成工作，复位通过液压缸的旋转工作，得到第一次弯曲料进料电机第二次送金属料蜗轮蜗轮蜗杆转动金属管料夹紧工作模进行第二次工作夹紧液压缸二次工作，获得二次弯曲料夹紧工作模进行第二次工作夹紧液压缸二次工作，获得二次弯曲料图2-4双向弧形折弯机工作流程图1.3双向弧形折弯机的主要特点双向弧形折弯机具有以下特点[5]：(1)弯管质量好(2)能耗低，利于环保(3)简化了弯管生产工艺，降低了工人的劳动强度(4)工作状态参数易调整，调高了生产率(5)结构简单，维护费用低第2章弧形折弯机的总体设计2.1折弯机系统设计双向弧形折弯机是制造连续简单弯曲或者复杂形状的不可缺少的设备，这个设备的优点有以下几点：结构简单、质量可靠、维修方便，且制造出来的弯曲线型金属的精度高、质量好。双向弧形折弯机按照系统划分可分为三个主要系统，分别为动力系统，传动系统，执行系统,如下图3-1所示：传动系统传动系统执行系统动力系统夹紧模具螺母螺杆齿轮齿条夹紧模具螺母螺杆齿轮齿条蜗轮蜗杆液压缸电动机压紧模具图3-1系统框图2.2送料装置的总体设计送料装置主要由一级减速器、齿轮齿条、送料小车、管材旋转机构、机架、管材夹持机构等组成，如图3-2所示。根据上一章对弧形折弯机现状的了解，弧形折弯机的送料装置常用的大致有两种方式，丝杠传动送料与齿轮齿条送料。普通丝杠相对于其他类型丝杠的优势在于自锁功能，但是由于普通丝杠不合适做高速的往返运动，而且在工作一定去时间后，这类丝杠会出现一个现象就是会产生工作间隙，导致精度降低。滚珠丝杠传动在水平宽度较大时会产生自重的下垂变形，因此不适合弧形折弯机的长时间的运动加工。相对于丝杠传动的优缺点来说，齿轮齿条就可以很好避免这些缺点，齿轮齿条传动的承载力很高，最终要的是因为弯管要实现精确的送料，而齿轮齿条正好满足此要求，齿轮齿条的送料传动精度最高可达到0.1mm。因此考虑到本次设计的实际情况，弧形折弯机需要高度往复而且送料距离较长，而且对送料的直线度要求较高，因此采用齿轮齿条送料。在工作过程中，送料乘用车3上的一级减速器的输出使齿条4出现移动，并根据所需的长度将线型钢材5送入弯曲机构，以实现准确的送料。在进行第一次折弯操作之后，操作线型钢材5使蜗杆蜗杆机构2旋转以使线型钢材以一定角度旋转，并且使得弯曲机实现了在两个方向上实现线型钢材弯曲的目的。其中，线型钢材的旋转是通过蜗杆蜗杆机构实现的。夹具1.蜗轮涡杆2.进料乘用车4.齿轮齿条5.线型钢材图3-2送料装置机构简图2.3弯曲装置的总体设计弯曲装置在结构上分为几个部分，其中主要的有弯曲模、夹紧模、弯曲装置调整机构和机架等，这些装置主要作用让进料器送来的待弯曲工件弯曲成，达到要求的弯曲件，弯曲调整机构则具有不同的半径，可满足不同的需求，避免由于换模而出现的不对心的情况，此机构能发生横移的原因是采用了丝杠副这个机构，如图3-3所示。1.弯曲圆模1.弯曲支撑体3镙旋副4.压紧模具5.夹紧模具6.线型钢材件图3-3弯曲装置机构简图在工作过程中，通过送料器送出的线型钢材6进入折弯装置后，通过弯曲园模1和夹紧模5采用液压缸的移动将其拧紧，压紧磨具4由于液压缸的作用对线型钢材6起到了支撑作用，避免了其弯曲时发生的变形的现象。通过拧紧后控制液压缸，使弯曲圆模1和夹紧模具5一起移动，从而实现线型钢材的弯曲。因为有线型钢材的半径不同，或者需要线材的半径不同，而需要更换摸具，更换后线型钢材中心和模具中心出现不对正的现象。所以螺旋副3的作用就是防止此现象的发生。此时，螺旋副3的作用就是用来实现折弯装置的横移，从而纠正材模不对心的情况，有利于下一次的加工工作。丝杠副由于结构和作用的不同可分为三大类：普通滑动式螺旋传动、涡旋式螺旋传动和静压螺旋传动三种。静压螺旋传动装置通常应用于高精度运动传动装置，而涡旋式螺旋传动装置结构复杂，且高成本的缺点和对径向载荷承受的能力不