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1、摘 要目前科学技术发展的非常迅速，在工业机械中的弯管机的型式也有各种各样的，弯管机成了工业加工中不可替代的机械设备，而且弯曲管的性能也随着工业的需求也不断地提高。弯管机有电动的和手动等形式,也有数控型的弯管机、液压弯管机，市场上主要以数控弯管机为主导，但是不同的弯管机可以满足市场的不同的需求以及不同的工艺制造。在本文中设计的是关于自动弯管机的零配件装置设计以及其简单控制电路的设计，具有构造合理，操作起来方便，价格适中，便于安装和拆卸，而且还可以用于别的操作等很多优点，在国内电动弯管机市扬应用非常广泛。自动弯管机的装置一般都是由电机、整体的机架、挡料机构、减速器、电器控制设备等组成。主要实现对钢
2、管的弯曲、塑造等功能。关键词：弯管机的种类；装置；弯曲；电器控制 ABSTRACTAt present the development of science and technology very quickly, in industrial machinery bender type also have a variety of, bending machine into the remedial alternative industrial processing equipment, and bending performance of the tube with the needs of
3、 industry will continue to improve. Pipe bender electric and manual form, CNC bending machine, hydraulic bending machine, on the market mainly by CNC bending machine led, but different bending machine can meet the market demand and different manufacturing process. Designed in this paper is about the
4、 automatic bending machine fittings device design and design of its control circuit is simple and has the advantages of reasonable structure, the operation is convenient, affordable, easy to installation and disassembly, but also can used for other operations, and many other advantages, is widely in
5、 the domestic application of electric pipe bending machine, Yang. Automatic pipe bending machine is generally composed of the motor, the whole frame, the gear, reducer, electrical control equipment, and so on. The main realization of the steel tube bending, shaping and other functions.Key words: pip
6、e bending machine type；device；electrical control；bending 目录第一章 绪 论11.1电动弯管机在机械工业中的地位及各种弯管机的优点11.2弯管机的基本原理与选择2第二章 弯管机设计52.1工件工艺分析52.2计算弯曲力矩62.3电机的选取62.4传动装置的参数和运动与参数和传动比的计算72.5皮带轮与皮带的计算与选择92.6蜗轮蜗杆减速箱的计算与选择112.7联轴器的计算与选择122.8轴承的选择122.9轴的初步计算与设计及校核132.10齿轮的计算与设计182.11轴承座的结构及大小齿轴前后端盖设计202.12轴套的结构设计222.1
7、3 盖板的结构设计及计算222.14 机身的结构设计与计算242.15 弯管机的主要参数25第三章 挡料架的结构设计263.1 挡料架的结构设计26第四章 用电器选择与电路284.1 各用电器的选择与电路设计28致谢32附录A33附录B39 江西理工大学应用科学学院毕业设计第一章 绪 论1.1电动弯管机在机械工业中的地位及各种弯管机的优点 2013年我国弯管机机械设备行业发展持续增长，对我国的管道行业有巨大的贡献。不过在年底弯管机的增长并没有达到预期目标，在一个月内首次出现了个位数增长的数量。从7月份开始金属切削弯管机月产量一直都不景气，全年产品销售率低于上年水平。可以看出，当时的金融危机对我
8、国弯管机工具行业以及其他行业的影响越来越明显。现如今工业发展迅速，现在很多机器设备、房屋建造、航天设备等几乎都有钢管结构，如管道一般是输送石油、煤气、天然气、水及某些固体物料等。而且钢管与人类生活、工业工厂补课替代的产品，生产技术不仅仅是钢铁工业的快速发展，而且现代钢产量占着钢铁行业主要的地位。钢管的用途有：热工设备用管、管道用管、机械工业用管、化学工业用管、石油地质钻探用管、其他各部门用管等。钢和钢制品的规格非常，钢管的性能要求也是各式各样的。所有这些条件都比较难区分用户的要求或工作条件的变化。各式各样的管道的加工和改造对生产带来了很大的困难。和许多小型和中小型企业，或大型企业的需要，作为机
9、械的主要组成部分的钢管，如工程机械设备上的压力油管，机床的金属液压管道发动机的油管和家具的弯管等等。这些管道需要操作简单，易于操作的弯管机来加工，而实现这样加工的处理也不是非常困难，所以使用简易手动型的弯管机很容易适应。本系列弯管机采用手动夹紧，机械弯曲，结构简单，采用机械传动可大大地简化机械结构，从而减少了机械零部件数量。因此电动型弯管机在国内液压弯管机市扬占比非常大，并且价格比较容易被用户接受。现在市场上的全自动弯管机大多是数控弯管机和液压弯管机，也有机械驱动型弯管机，但它们的体积一般都比较大(长度大概在2.5m到4m之间)，价格偏贵(在2至5万元人民币甚至更多)，主用于电力施工，如家俱、
10、锅炉、船舶、桥梁、公铁路建设、装潢等方面的管道铺设及修造，具有功能众多、结构合理、移动方便、操作简单、安装快速等优点。而数控弯管设备价格比较昂贵，一般应用于大型工厂，并且使用起来没有电动弯管机方便，所以在国内弯管机市场中主导着产品的主要位置。现在生产需求大多数都是需要占地面积小灵活性强而且价格比较便宜并且使用更方便的自动弯管机。电动弯管机可提高产品质量、提高生产率、降低成本，可以在工业中得到更好的发展。 如图就是液压弯管机和数控弯管机。图1.1液压弯管机图1.2数控弯管机本文章就是以以上这些便捷的特点这个方面的用途而且简单来设计的自动弯管机，设计出来的是一种价格低并且占地面积小使用起来方便的自
11、动弯管机（规格：长0.56M，宽0.5M，高0.8M，价格在8000元人民币左右），并开始设计为更加能加强钢管折弯机的性能，使其可以弯曲不同的直径或不同类型和材质的钢，使用制动电动机改善折弯机折弯精度。极大地简化了电气控制系统,操作方便。1.2弯管机的基本原理与选择二十世纪传统的弯管都是以操作者的个人经验和设备的简单操作来控制产品的质量。因此，弯曲出来的管件体形一般比较大而且还要经过多次的校正，而且弯曲大管径弯管出来的质量一般都很难控制其精度，弯曲的圆度不标准，内半径处起皱、外侧破裂等问题，而且早期的弯管机的弯曲工序比较多，操作过程繁琐。弯管机经过一段时间的发展，从早期的手工弯管到现在的机器自
12、动弯管，不仅降低了生产成本，提高了生产效率，保证了加工质量，而且精度也有大大提高。为满足生产出不同弯曲程度与弯曲半径的管子，弯管机的类型也在不断改进、提高，有电动弯管机、液压弯管机（单头、双头）、CNC控制自动弯管机。为了保证管件的质量和精度，应在首先对管件的变形程度进行控制，选用何种材料和如何弯曲会都会影响到钢管弯曲成形的效果。相对弯曲半径R/D和相对厚度t/D数值的大小和R/T和t/D值越小，表示棺材弯曲的角度越大，这不仅体现出管弯曲变形的失败和损坏，而且还要要考虑管件能否达到预期的精度。常用的钢管弯曲成形一般有绕弯、推弯、滚弯以及压弯等方法,而在使用这些方法中绕弯是最为容易实现机械自动化
13、的,因此绕弯弯曲法是在弯管机中应用得最普遍的方法,而且在现代工业市场上弯管机大部分都是采用绕弯为主。弯管机在制作管件弯曲管道的过程中,弯管的弯曲部分会受到两侧的拉伸力,弯管弯曲部分的内侧则会受到挤压而产生的压力, 当管件的弯曲角度过大时，此时会使弯曲中性层的外侧壁变薄,甚至是导致弯管外侧破裂；而切将会增厚内侧管壁,甚至会出险失稳并且起皱的现象。内侧壁产生的褶皱,会残留很大的应力，而且还会产生应力集中,弯管截面的变形和破裂将会严重影响管件的流量。同时,弯管的断面可能还会产生畸变,出先形状为椭圆形的畸变。并且还会减薄或拉裂弯曲的管壁,这将会严重影响管件的力学性能,甚至会使加工的管件作废。所以必须严
14、格控制外侧减薄量、截面的椭圆度、内侧的波浪度这三个变形量。 图1.3滚弯式 图1.4缠绕式 上图这两种都有各自的优点和缺点，图1.3的缠绕式主要是用于折弯方形管的复杂结构，而图1.4中的滚弯式则主要用于弯曲方形弯管，也可用于弯曲圆型管，而且缠绕式的原理结构比较简单，所以在本设计中这台弯管机采用的是滚弯式。一般的弯曲过程： 1.预留第一段长度，并将管道夹紧。 2.弯曲。 3.松开夹紧块，然后再取出管子并将模具重置，按照标准的样件在夹具上检查管型，并进行校正。 4.重复第1步，直到折弯钢管为止。第二章 弯管机设计2.1工件工艺分析在弯曲工件时不能超过材料塑形允许值而产生破裂，这会使中性外侧拉伸为变
15、形区内最大的伸长变型和中性层内侧压缩变形，而且受切向压应力作用导致薄壁结构部分不至于超过钢管的最大拉伸限度而起皱。该工作件是采用10号钢材料，30mm的直径和2mm厚的一个无缝钢管弯管，半径是60mm的最小弯曲半径，半径为100mm的最大弯曲半径，选择这样的加工是很符合加工的工艺性。加工的工件如图3，弯管件要求内侧壁不能出现起皱，外侧壁不能有裂纹等现象。而且还要考虑管件的使用要求，材料的力学性能和弯曲方法是管材弯曲是否能够达到预期目的的关键。如果当管件需要存在椭圆度的要求时，应该加以控制弯曲幅度以防断面产生畸变，如果当要求管件需要有承受内压力的强度时，应该加以控制他的壁厚产生减薄的成形极限。管件的成形极限应包括以下几个内容：1)超过材料塑性的允许值而产生破裂会导致中性层外侧拉伸变形区内最大的伸长变形； 2) 中性层内侧压缩变形区内，受切向压应力作用的薄壁结构部分不能超过失稳而起皱；
