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板材液壓折彎?rùn)C(jī)的設(shè)計(jì)分析與計(jì)算
摘 要
20世紀(jì)以來(lái)，液壓工程機(jī)械在全球多個(gè)領(lǐng)域占有著舉足輕重的地位，機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展促進(jìn)了工程機(jī)械的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)于生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利，為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率，于是液壓板材折彎?rùn)C(jī)便應(yīng)運(yùn)而生。
板料折彎?rùn)C(jī)是一種通用的金屬板料冷加工成型機(jī)，在冷態(tài)作用下利用各種不同的模具，既能將金屬板料折彎成多種多樣的幾何橫截面形狀的工件。本次設(shè)計(jì)的折彎?rùn)C(jī)應(yīng)市場(chǎng)的需求，采用液壓傳動(dòng)，以液壓缸驅(qū)動(dòng)滑塊，滑塊的直線往返運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)，利用扭軸式同步系統(tǒng)進(jìn)行工作來(lái)避免滑塊往返行程過(guò)程中的相對(duì)工作臺(tái)傾斜的現(xiàn)象。機(jī)器前部設(shè)有托板，后面有后擋料機(jī)構(gòu)，可以很方便對(duì)板材進(jìn)行折彎加工，該機(jī)器可以方便的解決實(shí)際生產(chǎn)中板材較長(zhǎng)而導(dǎo)致折彎變形的現(xiàn)狀，使得折彎產(chǎn)品符合加工要求。該板材液壓折彎?rùn)C(jī)具有高效率，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān) 鍵 詞：折彎?rùn)C(jī)，液壓，板料，液壓缸
DESIGN ANALYSIS AND CALCULATION OF PLATE HYDRAULIC BENDING MACHINE
ABSTRACT
Since the 20th century, hydraulic engineering machinery in various fields worldwide occupies a pivotal position, the rapid development of the machinery industry to promote the further development of construction machinery, for production and life has brought great convenience, in order to further improve production quality, productivity , then hydraulic plate bending machines have come into being.
Plate bending machine is a versatile metal sheet cold forming machine, under the effect of cold using a variety of different molds, both the sheet metal bent into a variety of geometric cross-sectional shape of the workpiece. The design of the demand should be market bender, hydraulic transmission, hydraulic cylinder driving the slider, the slider of the linear reciprocating movement based on the use torsion shaft synchronization system to work to avoid a round trip during the slide relative tilt the table phenomenon. Front of the machine with a pallet, behind the back gauge mechanism, it is easy for bending a sheet, the machine can easily solve the status of actual production resulting from the longer plate bending deformation, so that products meet the bend processing requirements. The hydraulic sheet bending machine with high efficiency, the organization is simple, easy operation advantages.
KEYWORDS: bending machine, hydraulic, sheet metal, bending cylinders
符號(hào)說(shuō)明
P—公稱力；
L—工作臺(tái)長(zhǎng)度；
S—滑塊行程；
H—最大開啟高度；
v—工作速度；
R—支撐力；
I—慣性矩；
W—抗彎截面模量；
M—彎矩；
Q—剪切力；
—工作狀態(tài)效率；
—材料的抗剪強(qiáng)度；
—材料的應(yīng)力；
n—安全系數(shù)；
k—擰緊系數(shù)；
A—缸的工作面積；
D—活塞桿直徑；
V—油箱容量；
q—流量；
Re—雷諾數(shù)；
—壓力損失；
Hi—發(fā)熱量；
v—排量；
Pi—功率；
目 錄
第1章 緒 論 1
§1.1 研究背景及意義 1
§1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
§1.3國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析 4
§1.4 本文研究?jī)?nèi)容 5
第2章 折彎?rùn)C(jī)設(shè)計(jì)原理和方案 6
§2.1 折彎?rùn)C(jī)的設(shè)計(jì)原理 6
§2.2折彎?rùn)C(jī)的設(shè)計(jì)方案 7
§2.3本章小結(jié) 9
第3章 折彎?rùn)C(jī)零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 11
§3.1 工作臺(tái)的設(shè)計(jì)與校核 11
§3.2 滑塊的設(shè)計(jì)與校核 13
§3.3墻板的設(shè)計(jì)與校核 14
§3.4連接螺栓的強(qiáng)度校核 15
§3.5本章小結(jié) 15
第4章 折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16
§4.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求 16
§4.1.1對(duì)于變壓式節(jié)流調(diào)速回路 16
§4.1 .2對(duì)于容積調(diào)速回路 17
§4.2運(yùn)動(dòng)特性及負(fù)載分析 18
§4.3液壓缸的設(shè)計(jì) 19
§4.4液壓系統(tǒng)圖的擬定 20
§4.5液壓元件的選擇 21
§4.5.1液壓泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇 21
§4.5.2閥類元件及輔助元件 22
§4.5.3油管元件 23
§4.5.4油箱及過(guò)濾器元件 24
§4.6本章小結(jié) 25
第5章 液壓系統(tǒng)的性能分析 26
§5.1壓力損失和閥的調(diào)定壓力 26
§5.1.1壓力損失 26
§5.1.2壓力閥的調(diào)定值 27
§5.2油液的溫升計(jì)算 28
§5.3本章小結(jié) 29
結(jié) 論 30
參考文獻(xiàn) 31
致 謝 32
VIII
第1章 緒 論
§1.1 研究背景及意義
機(jī)械行業(yè)對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活的方方面面都有著極為巨大的影響，它為農(nóng)業(yè)，手工業(yè)提供著許多的便利，漸漸越來(lái)越多的機(jī)械成品，開始逐漸的進(jìn)入到人們的視野中，其中折彎?rùn)C(jī)技術(shù)也隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在進(jìn)一步的發(fā)展，它的安全性能可靠，操作也是極為簡(jiǎn)單的，同時(shí)有著可以快速提高生產(chǎn)效率的力量，是現(xiàn)當(dāng)代研究中必須為之重視的行業(yè)。以我國(guó)目前的機(jī)械行業(yè)的發(fā)展的現(xiàn)狀來(lái)看，在諸多機(jī)械技術(shù)上與國(guó)外都有著不小的差距，在液壓板材折彎?rùn)C(jī)上同樣有著很大的發(fā)展空間，尤其是在當(dāng)下數(shù)字化的時(shí)代，數(shù)控折彎?rùn)C(jī)技術(shù)，自動(dòng)生產(chǎn)的柔性折彎?rùn)C(jī)技術(shù)等都有著與國(guó)外很大的發(fā)展距離。
板材液壓折彎?rùn)C(jī)是一種專門用來(lái)折彎金屬板材的器械，主要由液壓驅(qū)動(dòng)，將金屬板材與成型模具之間，通過(guò)液壓力設(shè)備，依據(jù)模具形狀，加工出立體的折彎成型產(chǎn)品。由于金屬板材擁有不同的長(zhǎng)度，寬度，厚度和材料以及所要折彎加工的角度不同，因此有多種不同的噸位大小的板材折彎?rùn)C(jī)。折彎?rùn)C(jī)成型圖如下：
圖1-1液壓板材折彎?rùn)C(jī)成型圖
近幾年來(lái)，液壓傳動(dòng)的迅速發(fā)展，為板材液壓液壓折彎?rùn)C(jī)的發(fā)展展開了新的篇章，鋪平更新了道路。液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、大功率、高效率、低噪聲以及液壓元件和液壓系統(tǒng)的控制上的集成化和組成的各部分的材料上的耐用度上有了很高很大的進(jìn)展。同時(shí)在發(fā)展伺服控制，比例控制的完善上也有了更大的突破。折彎?rùn)C(jī)結(jié)構(gòu)的日趨完善能夠有效地解決成產(chǎn)的高成本和長(zhǎng)周期的問(wèn)題，同時(shí)簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，在當(dāng)代的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中有著莫大的效益，對(duì)新產(chǎn)品的開發(fā)也是同樣具有很大的意義。
從目前來(lái)看，折彎?rùn)C(jī)向著數(shù)控化、智能化的方向前進(jìn)，其性能也在不斷地完善，高效高速，使其的研究具有著更大的意義。
§1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
板料折彎?rùn)C(jī)是作為一種較早使用的、也較為廣泛適用的折彎彎曲板材的機(jī)械，其整體上的液壓化早就完全實(shí)現(xiàn)和發(fā)展，在上個(gè)世紀(jì)八十年代就較快的進(jìn)入到了數(shù)控化的進(jìn)程中。板料折彎?rùn)C(jī)使用極為簡(jiǎn)單的模具就可以對(duì)金屬板材進(jìn)行各種低成本的彎曲加工，從而獲得形狀復(fù)雜的金屬板材產(chǎn)品，因其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便易，且加工成本低同時(shí)還有這很高的機(jī)械加工效率，故而其有著廣泛的應(yīng)用。
（一）國(guó)內(nèi)折彎?rùn)C(jī)研究現(xiàn)狀：
我國(guó)內(nèi)的液壓折彎?rùn)C(jī)發(fā)展歷程起步較國(guó)外晚，一直以來(lái)都是跟國(guó)外的同行業(yè)的發(fā)展有著很大很長(zhǎng)的距離，但自我國(guó)內(nèi)1986年第一臺(tái)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)研制成功以來(lái)，國(guó)內(nèi)折彎?rùn)C(jī)行業(yè)到處都充滿了生機(jī)，對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)器的行業(yè)發(fā)展有著相當(dāng)大的促進(jìn)作用，在這其中比較有代表性的幾個(gè)機(jī)械工廠分別是：黃石鍛壓機(jī)床廠和濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械廠聯(lián)合研制的數(shù)控三點(diǎn)板材折彎?rùn)C(jī)，在這之后各個(gè)機(jī)械廠分離直追，帶來(lái)了行業(yè)的發(fā)展小高潮。同時(shí)治得一提的是，在二十世紀(jì)九十年代初我國(guó)自主研發(fā)了FMS，它對(duì)于板材加工的小批量加工生產(chǎn)非常適用，經(jīng)過(guò)事實(shí)檢驗(yàn)其優(yōu)越的性能，可以一度同追趕國(guó)外八十年代末期的水平相較橫。
圖1-2國(guó)內(nèi)液壓折彎?rùn)C(jī)床
自從進(jìn)入二十一世紀(jì)后，我國(guó)對(duì)折彎?rùn)C(jī)的研究更有了進(jìn)一步的發(fā)展，例如最近我國(guó)研制的某一系列的數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)，該折彎?rùn)C(jī)采用瑞士的先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)，它本身具有圖形顯示和計(jì)算機(jī)輔助編程的功能，當(dāng)人為的輸入初始數(shù)據(jù)后，即可自動(dòng)程序內(nèi)進(jìn)行模擬計(jì)算，得出復(fù)核人要求的數(shù)據(jù)，極大的簡(jiǎn)化了人的工作量，同時(shí)還可以進(jìn)行一些相對(duì)的協(xié)助的輔助操作，例如死點(diǎn)位置的計(jì)算和校準(zhǔn)，避免機(jī)器操作過(guò)程中不該出現(xiàn)的錯(cuò)誤。
（二）國(guó)外折彎?rùn)C(jī)研究現(xiàn)狀
國(guó)外折彎?rùn)C(jī)發(fā)展起步較早，目前對(duì)于液壓缸的位置、速度、壓力還有流量的控制已有采用更高級(jí)別的電液比例控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行精準(zhǔn)的控制。這種高精度的控制方式與傳統(tǒng)的機(jī)械控制的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)相比，還具有機(jī)械調(diào)整方便，更容易實(shí)現(xiàn)雙聯(lián)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，而且機(jī)械自身的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成化的液壓系統(tǒng)也使得折彎?rùn)C(jī)本身從零件的制造到整機(jī)的裝配到機(jī)器的調(diào)試應(yīng)用，后期的維修等一系列的工作量都大大的減少，真正實(shí)現(xiàn)了液壓的高效化，精準(zhǔn)化。
在世界上比較出名的液壓元件國(guó)外公司現(xiàn)在已經(jīng)有將其控制閥塊直接安裝在液壓缸的頂上部，這樣可以盡最大可能的減少整體管路的布置，并且還提供全套的液壓折彎?rùn)C(jī)的比例控制系統(tǒng)，這些液壓系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)步與發(fā)展，為液壓折彎?rùn)C(jī)制造產(chǎn)提供了極大的便利，并且極大的提高了折彎精度。國(guó)外現(xiàn)在部分折彎?rùn)C(jī)公司正在向著板材折彎角度的自動(dòng)測(cè)量，板料厚度的自動(dòng)測(cè)量及折彎回彈的方向上進(jìn)行研究，并且有的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并應(yīng)用在折彎?rùn)C(jī)上。現(xiàn)在國(guó)外很多的先進(jìn)的折彎?rùn)C(jī)上采用單模槽凹槽，并且在工作臺(tái)上安裝有下模的液壓快速夾緊裝置，不到便于更換下模，而且能夠保證上下模的軸線自動(dòng)對(duì)中，并且不需要調(diào)整。至有的折彎?rùn)C(jī)在機(jī)身的一側(cè)設(shè)置安裝有多種多樣的模具庫(kù)，可以根據(jù)需要進(jìn)行自動(dòng)選擇和換模的裝置，相較于傳統(tǒng)的液壓加緊換模更大程度上減輕了換模的勞動(dòng)強(qiáng)度和減少了換模的時(shí)間，提高加工效率，簡(jiǎn)化加工。
圖1-3國(guó)內(nèi)外液壓折彎?rùn)C(jī)比較
在日本與意大利合作的某一新型折彎?rùn)C(jī)上，實(shí)現(xiàn)了折彎?rùn)C(jī)—機(jī)器人系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，用來(lái)加工生產(chǎn)形壯不復(fù)雜的小型折彎零件，這種柔性自動(dòng)化的系統(tǒng)對(duì)于國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)研究方向有著很大的啟示。CNC在國(guó)外折彎?rùn)C(jī)已經(jīng)開始逐步向普遍應(yīng)用的方向上走進(jìn)，例如在瑞典，某一公司的產(chǎn)品絕大多數(shù)以上均裝有該CNC，系統(tǒng)的伺服控制功能還有帶有偏心折彎功能；雙工作基準(zhǔn)面可以有效補(bǔ)償在折彎過(guò)程中機(jī)身變形；多軸控制，所具有的多性能是折彎?rùn)C(jī)實(shí)現(xiàn)有效控制，懸浮結(jié)構(gòu)和液壓模具夾緊裝置實(shí)現(xiàn)模具自動(dòng)換模，并裝有板料的測(cè)厚裝置，用以檢查折彎厚度是否在折彎?rùn)C(jī)的允許范圍?？梢宰詣?dòng)排除加工時(shí)板料超出設(shè)計(jì)的范圍，以免超載運(yùn)動(dòng)，造成不必要的損失。還有DNC控制的上傳動(dòng)折彎?rùn)C(jī)，能夠有效的解決金屬板料折彎的高質(zhì)量和高重復(fù)精度問(wèn)題。
§1.3國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析
相較于世界折彎?rùn)C(jī)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)行業(yè)正在處于一個(gè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的關(guān)鍵時(shí)刻，為了進(jìn)一步提高國(guó)內(nèi)折彎?rùn)C(jī)行業(yè)水準(zhǔn)，我們必須重視一下問(wèn)題：
1）建立和完善一只屬于我們自己的強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)，從機(jī)器的設(shè)計(jì)、研發(fā)、到最終的調(diào)試維護(hù)等方面擁有一個(gè)完整的隊(duì)伍來(lái)運(yùn)行這個(gè)系統(tǒng)。
2）對(duì)于大型噸位極長(zhǎng)板材規(guī)格的折彎?rùn)C(jī)國(guó)內(nèi)的研究和機(jī)器種類都特別缺少，使得對(duì)一些零部件的加工難度大大提高，為了彌補(bǔ)這一空白必須加強(qiáng)對(duì)此方面的研究設(shè)計(jì)。
3）國(guó)外產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，使國(guó)內(nèi)企業(yè)壓力進(jìn)一步擴(kuò)大，給了我們更大的挑戰(zhàn)，但我們確實(shí)是更進(jìn)一步的接近國(guó)外產(chǎn)品，也給了我們向他們學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。抓住機(jī)遇不僅是為國(guó)內(nèi)發(fā)展留下空間，也是為世界折彎?rùn)C(jī)行業(yè)的發(fā)展留下濃厚的一筆。
§1.4 本文研究?jī)?nèi)容
本課題研究主要是根據(jù)鋼板材的折彎加工要求設(shè)計(jì)符合要求折彎?rùn)C(jī)裝置，其中需要解決的難點(diǎn)有電動(dòng)機(jī)的選擇，折彎力的計(jì)算，機(jī)架的受力分析，油缸的選取，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
第2章 折彎?rùn)C(jī)設(shè)計(jì)原理和方案
§2.1 折彎?rùn)C(jī)的設(shè)計(jì)原理
早期的折彎?rùn)C(jī)都是手動(dòng)折彎?rùn)C(jī)，操作起來(lái)極為繁瑣，工作狀態(tài)差，并且效率低下，折彎精度難以保證。隨著折彎?rùn)C(jī)機(jī)械技術(shù)的研究與開發(fā)和電子技術(shù)的進(jìn)一步成熟，出現(xiàn)了多種樣式的多種類型的折彎?rùn)C(jī)，比較常見的幾種折彎?rùn)C(jī)加工形式有手動(dòng)折彎?rùn)C(jī)，液壓折彎?rùn)C(jī)和數(shù)控折彎?rùn)C(jī)。折彎?rùn)C(jī)機(jī)床主要由工作臺(tái)、滑塊、油缸、上模、下模、機(jī)架、頂模塊和液壓系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)組成。
圖2-1折彎?rùn)C(jī)示意圖
折彎?rùn)C(jī)是指在機(jī)械或者液壓力的作用下，滑塊做上下機(jī)械運(yùn)動(dòng)，機(jī)床的上模與下模之間距離的變化，強(qiáng)制工件按照需要的角度發(fā)生形變折制成不同的斷面的機(jī)械設(shè)備。折彎?rùn)C(jī)的基本工作原理就是利用折彎?rùn)C(jī)模具，即上模和下模，和利用液壓傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)，結(jié)合上下模的形狀，對(duì)板材進(jìn)行折彎成型加工。其沖壓過(guò)程成圖如下所示：
圖2-2折彎?rùn)C(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
其中折彎缸為原動(dòng)件，該機(jī)構(gòu)自由度為F=3n-2PL=3×3-2×4=1
折彎?rùn)C(jī)主要機(jī)構(gòu)全部集中在機(jī)架上，機(jī)架整體焊接具有良好的剛性，機(jī)身對(duì)變形的抵抗能力強(qiáng)；滑塊與油缸的活塞桿相互固連，通過(guò)一個(gè)剖面為圓形的導(dǎo)軌與機(jī)架連接，機(jī)架上有上模，做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，主要是用來(lái)傳遞折彎力，是必不可少的一個(gè)主要部分。其中的工作循環(huán)共分為快速下降、慢速加壓折彎、快速退回三大步驟[3]。折彎過(guò)程就是要協(xié)調(diào)折彎缸與壓緊工件之間的運(yùn)動(dòng)，先是壓緊工件，保壓，同時(shí)折彎缸進(jìn)行工作，釋壓同時(shí)撤回工件。
§2.2折彎?rùn)C(jī)的設(shè)計(jì)方案
板材折彎加工過(guò)程是一個(gè)彎曲過(guò)程，可以分為：彈性彎曲階段，彈塑性彎曲階段和純塑性階段。在第一階段的情況下它的彎曲力矩較小，處于完全的彈性變形，可恢復(fù)；第二階段在第一階段的基礎(chǔ)上外應(yīng)力繼續(xù)增大，彈塑性變形同時(shí)存在，此時(shí)的塑性變形已改變材料基礎(chǔ)形狀；第三階段的應(yīng)力繼續(xù)增大，板材屬于純塑性變形，直至最終加工形態(tài)的確定。針對(duì)不同的折彎模式的選取，下面來(lái)比較不同的設(shè)計(jì)方案的:
方案（一）
利用沖壓機(jī)床加工，沖壓機(jī)床的沖壓頭利用模具加工折彎零件，具有高效率的特點(diǎn)，但對(duì)于板料折彎來(lái)說(shuō)板料零件面積基本都很大，這就要求所需要的沖頭很大，不符合實(shí)際加工要求，即便加工面積小，實(shí)際來(lái)說(shuō)板材的單位面積受力也是很大的，在加工過(guò)程中如果處理不當(dāng)很容易出現(xiàn)加工板材斷裂的現(xiàn)象，這對(duì)實(shí)際加工來(lái)說(shuō)是非常浪費(fèi)人力物力財(cái)力的，也是間接的延長(zhǎng)了工作強(qiáng)度和降低了工作效率。故此方案加工折彎零件是不可取的。
圖2-3沖壓成形示意圖
方案（二）
利用折彎?rùn)C(jī)床進(jìn)行加工，結(jié)合折彎?rùn)C(jī)的基本工作原理，再利用折彎模具，對(duì)加工來(lái)說(shuō)是簡(jiǎn)單了數(shù)倍，是及為簡(jiǎn)便的，加工過(guò)程板材受力如下：
圖2-4板材受力示意圖
同時(shí)折彎?rùn)C(jī)加工又有以下幾種方式：
手動(dòng)折彎?rùn)C(jī)，顧名思義，將工件放置于工作臺(tái)上，操作折彎?rùn)C(jī)升降機(jī)手柄，踏下腳踏開關(guān)，即可折彎加工出所需的產(chǎn)品，其具有鮮明的特點(diǎn)，就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便易，對(duì)于小尺寸，加工精度要求不高的薄板，同時(shí)工作量不大的折彎產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是非常適用的。
液壓折彎?rùn)C(jī)采用液壓傳動(dòng)的方式，運(yùn)用各種液壓元件組成的不同功能的控制回路，再由不同的基本回路來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)換。傳遞和控制。液壓傳動(dòng)以流體為介質(zhì)，具有無(wú)極調(diào)速和平穩(wěn)傳動(dòng)的特點(diǎn)，同時(shí)輸出力或者輸出力矩較大，便于操作，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，還擁有過(guò)載保護(hù)的功能，故而其在中性機(jī)械上運(yùn)用較為廣泛。即通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)折彎工作，接通機(jī)器電源，啟動(dòng)油泵（折彎前進(jìn)行試車），調(diào)節(jié)行程，準(zhǔn)備好之后踏下腳踏開關(guān)開始折彎，松開腳踏開關(guān)機(jī)器便停止工作。對(duì)于厚板材來(lái)說(shuō)需要的折彎力是很大的，而液壓驅(qū)動(dòng)正好提供了這個(gè)力。同時(shí)高的機(jī)械效率，高的加工質(zhì)量也可以保證。
近年來(lái)數(shù)控技術(shù)的突飛猛進(jìn)，更是為數(shù)控折彎?rùn)C(jī)的發(fā)展提供了便利，數(shù)控折彎?rùn)C(jī)可以實(shí)現(xiàn)更高的加工精度，加工效率，還能進(jìn)行一些板材厚度測(cè)量，這碗角度控制，自動(dòng)補(bǔ)償?shù)难b置等特殊功用，同時(shí)前文提到的柔性生產(chǎn)單元也能極大的降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度與時(shí)間。
比較上述，本文主要研究的金屬板材的折彎成型，要求具有較高的折彎精度和折彎效率，相比之下數(shù)控折彎?rùn)C(jī)就顯得大材小用了，而手動(dòng)折彎?rùn)C(jī)則不能完全滿足加工需要，故而選擇液壓板材折彎?rùn)C(jī)，其傳動(dòng)平穩(wěn)，精度較高，機(jī)械強(qiáng)度高，剛性好。
折彎要求折彎加工的必要順序原則，即為：
由內(nèi)到外進(jìn)行折彎；
由小到大進(jìn)行折彎；
先折彎特殊形狀再折彎一般形狀；
前一道工序的折彎成型加工不能影響后一道工序的折彎加工。
折彎時(shí)必需要用到折彎模具，它是用來(lái)加工成型板料的工具，折彎模具有上模和下模之分。上模有整體式和分割式，下模又稱為V槽也分為整體式和分割式兩種。
圖2-5折彎?rùn)C(jī)成型原理圖
可知折彎過(guò)程由上模下模配合完成，折彎的精度極大成分上取決于折彎上下模具的制造精度，因此對(duì)于模具的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工需求來(lái)確定，應(yīng)用不同的折彎模具達(dá)到符合要求的成型產(chǎn)品。折彎過(guò)程先是壓緊缸的動(dòng)作，推動(dòng)壓緊塊的運(yùn)動(dòng)，直至壓緊工件，同時(shí)進(jìn)行保壓，保壓過(guò)程中折彎缸對(duì)工件進(jìn)行折彎工作，折完成后壓緊缸釋放，退出工件，此間的難點(diǎn)在于保證壓緊缸和折彎缸的力的協(xié)調(diào)，動(dòng)作的協(xié)調(diào)。
§2.3本章小結(jié)
本章對(duì)折彎?rùn)C(jī)的基本原理進(jìn)行了闡述，同時(shí)又給出了對(duì)于折彎?rùn)C(jī)器的多種設(shè)計(jì)方案沖壓機(jī)，對(duì)手動(dòng)折彎?rùn)C(jī)，數(shù)控折彎?rùn)C(jī)和液壓折彎?rùn)C(jī)的工作特點(diǎn)，工作能力，工作效果，并進(jìn)行了比較分析，對(duì)折彎?rùn)C(jī)的基本機(jī)構(gòu)圖和板料的受力進(jìn)行了簡(jiǎn)單的描述，闡述了折彎的基本過(guò)程，給出了適合本次任務(wù)的設(shè)計(jì)方式，即利用板材液壓折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行產(chǎn)品加工。
第3章 折彎?rùn)C(jī)零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
§3.1 工作臺(tái)的設(shè)計(jì)與校核
由第一章的介紹可知，選擇上動(dòng)式的液壓折彎?rùn)C(jī)，現(xiàn)在我們擬定它的工作參數(shù)：公稱力4000KN，喉口深度400mm，滑塊行程280mm，工作臺(tái)長(zhǎng)寬4000mm400mm，立柱間距離4000mm，最大開啟高度600mm，快速下降速度為80mm/s，工作速度10mm/s，最大工作壓力25MPa，回程速度50mm/s[4]。
圖3-1工作臺(tái)簡(jiǎn)圖
對(duì)于上圖中B=180mm，H=850mm，h=700mm，b/2=75mm
則工作臺(tái)的慣性力矩可計(jì)算得：
（3-1）
針對(duì)于本設(shè)計(jì)，載荷分布均勻，故有：
（3-2）
其中P表示參數(shù)公稱力，L表示參數(shù)工作臺(tái)長(zhǎng)度。
抗彎截面模量：
（3-3）
（3-4）
支反力：
（3-5）
對(duì)于各彎矩則為：
（3-6）
（3-7）
（3-8）
A點(diǎn)的力為：
（3-9）
AC段剪力：
(0
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