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1、机械弯管机设计摘 要 随着工业社会的发展，各式各样的家电，交通工具等工业产品得到了更大范围的普及，随着这些产品多样化的发展，相应的非标准零部件的需求也越来越大。弯管机作为一种针对管件成型而被设计制造的非标准设备，在以后的工业发展中的作用正在慢慢凸现出来。设计出符合不同作用需要同时维护方便，经济的弯管机显得更为重要。弯管机的机构设计在整个弯管机的设计中举足轻重，本文将详细论述机械弯管机设计过程，同时画出了必要的零部件图以及装配图。此弯管机采用滚弯式弯管原理，采用异步电机提供动力，同时配有蜗轮蜗杆减速器，足以满足小型作坊企业的生产需要。关键词：弯管机；非标准设备；机构设计；滚弯式原理10The d
2、esign of Pipe bending machineAbstract With the development of industrial society,Every kind of home appliances, vehicles and other industrial products by the popularity of a wider range of.With the development of the diversified products,non standard parts corresponding demand is also growing.For pi
3、pe forming and design of non-standard equipment manufacturing as the pipe bending machine, in the future development of industry is slowly emerged.Design to meet the different needs and convenient maintenance, bender economy is more important. Bender design in the design of consequence in the bendin
4、g machine.In this paper, the design process in detail small simple bender mechanism.At the same time to draw the necessary spare parts diagram and transmission assembly drawing.This pipe bending machine with bending type bender principle, the use of asynchronous motor to provide power, at the same t
5、ime with the worm gear reducer, enough to meet the need of the production of small workshops of enterprises. Key words: Pipe bending machine;Non standard equipment;Mechanism Design;Roll type principle.目 录摘 要IAbstract II1 绪 论11.1 课题的研究背景11.2 课题的国内外的研究现状21.3 课题设计的方向以及意义32 总体设计方案的拟定52.1 弯管机的基本原理与选择53 机
6、构设计83.1 工件的工艺分析83.2 弯曲力矩的计算83.3 选取电动机93.4 机构传动比的计算与分配103.5 各级传动装置的转矩以及功率计算113.6 电动机与涡轮蜗杆减速器之间的传动带的计算选取123.7 蜗轮蜗杆减速箱的计算与择取143.8 联轴器的计算和择取143.9 轴承的选择153.10 轴的计算与设计及校核153.11 齿轮的设计与计算203.12 大小齿轴前后端盖及轴承座的结构设计233.13 轴套的结构设计244 机构设计264.1 盖板的结构设计及计算264.2 弯管机整体结构的设计及其参数的计算264.3 挡料架结构设计29总 结32致 谢33参考文献34加Q 10
7、37774652 有多张 CAD图纸，开题报告3机械弯管机设计1 绪 论1.1 课题的研究背景工业一直是衡量一个国家发展水平的重要依据，在以往，常常以钢材厂量多少作为衡量工业发展水平的标志，但是随着工业水平的发展，衡量工业发展水平的标准也越来越多。其中接机械工业的发展水平便是其中一条重要的标准。因为机械工业负担着为工业，农业等产业提供性能优异，操作安全的技术设备的重任，同时，机械工业的进步在很大程度上影响着一个国家的交通，国防，经济发展等重要方面，可以说机械工业担负着一个国家发展进步的脊梁作用。而在机械加工生产中，一部分设备的生产装配所需要的零件是可以直接订购的标准件，而另外一些则是需要专门设
8、计和制造的非标准件。所以非标准件的设计制造关系到工业产品的生产效率以及生产质量。对于这样的非标准件，对于需求进行设计，更为重要的是如何进行加工。在机械工业中， 专门用于生产非标准件的设备叫做非标设备。而在非标准件中，管材是应用的非常多的一种零件。例如汽车刹车的液压油管。由于汽车的刹车原理是两个刹车片通过液压油提供的压力加紧刹车盘，从而达到刹车的目的，所以液压油管的好坏决定了汽车制动距离的远近。不单单只限于汽车的液压油管，管件的应用十分广泛，包括汽车，锅炉的热导管，冰箱背后的输送管等等，所以管材成型的工艺要求十分重要。折弯机就是其中一种被广泛使用的用于管材弯曲塑性的非标准设备。不同类型的弯管机在
9、广泛的工业加工中起到了举足轻重的作用。而在目前的弯管机市场里，绝大部分的弯管机都是数控液压弯管机，这种弯管机的体积较大，同时造价昂贵，维修不便。也有少部分的机械弯管机，但由于设备设计过于老旧原因，机械弯管机同样占地面积大(由于其夹紧装置的原因，机身长度一般子啊3.55m之间)，而且操作不方便。而在现实生活中，有很多小型企业或者家庭作坊需要一种价格便宜操作便捷的折弯机，能帮助他们完成一些简易管件的弯曲工艺。针对这样的市场需要，能否设计出满足简易加工需要的折弯机便是本课题的方向。1.2 课题的国内外的研究现状在我国，由于工业进程起步较慢，所以在折弯机的研究生产方面我国起步较晚。对于数控折弯机而言，
10、第一台数控折弯机由武昌造船厂于1970年10月研制，这是我国自主研制的第一台数控弯管机，此后我国的数控折弯机发展迅速，仅仅在三年之后即1973年武昌造船厂又成功研制了SKWG-2型数控弯管机。此后，我国很多企业都逐步研究出具有自主知识产权的弯管机设备，其中比较具有代表性的企业有黄石锻压机床厂，济南铸造锻压机械研究所，上海冲剪机床厂等企业单位。其中黄石锻压机床股份有限公司和济南铸造锻压机械研究所联合先后完成了w67K一100/3000!w67K一100/3100!w67K一100/3200型数控三点板料折弯机。而在步入改革开放后生产力解放的大浪潮中，我国的数控机床技术逐渐开始成熟。目前我国许多大
11、型企业都拥有了自动化程度很高的数控弯管机，这些高自动化，高作业精度的弯管机很大程度上提高了我国工业生产水平。同时，我国现在也是世界上主要的弯管机生产国，我国数控弯管机的产量一直能稳居世界前列。但是我们在看到自己进步的同时也应当看到与其他西方国家的差距，早在上世纪七十年代，美国就已经研究出来了由计算机控制的数控弯管设备。这一里程碑一样的技术革新，极大的提高了当时美国工业的管件工艺水平，间接的促进了美国加工制造水平的又一次提高。而二十世纪八十年代，日本千代田工业株式会社在美国研究成果上更进一步，成功研制了M-1型管料测量机和EC、TC两种系列的数控弯管机。而在九十年代，随着数控技术的进一步发展，西
12、方国家率先研制出了CNC弯管机，这又是一次里程碑式的革新。其中意大利ERCOLINA弯管机在世界范围内都是领先的水平。同时随着静液压传动技术以及气动控制的革新与使用，弯管机的工艺精度又达到了一个新的水平线。 图1.1 手动弯管机 图1.2 CNC弯管机1.3 课题设计的方向以及意义 在针对以上问题的思考中，我们发现其实这样的弯管机所生产出来的产品主要是用在一些家具器材的承重部件，以及一些液压机、发动机等机器上液压油输送管等，所以针对这些对于工艺精度要求不是太高的管件，从管件弯曲所需特性出发，设计出一种操作方便，基本上能完成一些常见小口径无缝钢管的弯曲作业的弯管机。同时相对于传统的弯管机对其性能
13、进行优化，完成必要设计需要的同时减小机身体积，使其在能完成不同材质成分以及更多口径型号的无缝钢管作业要求的同时也能一定程度上降低了机器制造成本。而采用异步制动电机的设计也能在降低了电气操作复杂程度的同时，提高作业精度。在机身结构设计上，考虑到此类弯管机作业环境较为不规范，所以在机身设计上准备设计分层式结构，即采用盖板传动机构中板电机和减速器底板的模式，同时对于机身四面进行包裹。2 总体设计方案的拟定2.1 弯管机的基本原理与选择 图2.1上图2.1为常见的弯管机的工作原理视图。工件通过夹紧装置进行固定，工具模转动带动工件进行弯曲运动，同时液压系统对工件进行压紧，定位销进行辅助定位，从而完成整个
14、加工过程。而弯管机在完成一次弯管作业过程中，常见的弯曲工件的方式有很多，可以按照弯曲形式，弯曲工作温度，传动方式等等分类。其中按照弯曲形式可以分为，压弯式，滚弯式，挤压式和缠绕式。在此，主要列出两种不同弯曲形式的弯管机原理，即碾压式回弯的滚弯式（通过工具模提供弯矩，挡料轮抵消力矩的方式）以及拉拔缠绕式弯曲原理（即通过夹紧块将工件贴合在工具模上，然后在导向块的作用下进行弯曲作业）。 下图2.1.2为滚弯式原理图 图2.1.3为缠绕式原理图。 图2.1.2 图2.2 下就两种弯管原理的优缺点作简要分析：两者的优点：滚弯式的弯管机可以用于圆管也可以完成方管作业，同时机构简单。而缠绕式弯管机则主要是用于方管，但是作业精度更佳。两者的缺点：滚弯式作业精度不足，但是缠绕式的结构复杂、维护不方便，同时造价较高。由于我们机构设计的目的在于应用在一些作坊以及小公司的简易零部件加工，同时考虑到设备维护难度以及工作环境要求，滚弯式设计更能节约成本，同时由于其结构简单，维护容易，故采用滚弯式。 而滚弯式弯管机的主要加工步骤是： 1.先用夹紧块紧固钢管，同时保证预留出足够的直线长度以完成弯管工序。 2.启动机器，进行弯曲作业。3.完成弯曲作业后，松开夹持装置，拿下管件后并且复位模具。4.将管件平稳置放于检验夹具上，用标准件检查管形同时进
