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1、本科毕业设计（论文）题目：数控弯曲机的结构设计院（系）：机电工程学院专 业：机械设计制造及其自动化班 级：学 生：学 号：指导教师：2014 年 6 月数控弯曲机的结构设计摘要钢筋弯曲机是建筑工地必不可少的机械，能有效的提高生产效率，减少工人 劳动强度，提高钢筋弯曲精度。本文所设计的钢筋弯曲机适用于弯曲4-12 毫米的钢筋。相比于市场上常用的其他钢筋弯曲机，本机可弯曲建筑用钢中的长 钢筋，解决了目前大多数弯曲机不能装夹、送料、弯曲连续作业的问题。本机先 通过矫直机构对盘状钢筋进行矫直，再通过弯曲装置对钢筋进行弯曲，满足弯曲 要求之后，切断装置进行切断，最后卸料装置进行卸料。钢筋的弯曲角度由PL
2、C 通过控制步进电机来实现，能实现弯曲角度的自动化本文对V带轮、轴和一些关键零部件进行了设计计算，并对轴、键和带等关 键部件进行了力学分析计算和强度校核，表明该钢筋弯曲机完全符合设计要求。关键词：钢筋弯曲机；钢筋矫直机构；钢筋卸料机构；自动化A Structure Design of Numerical Control Bending MachineAbstractRebar bending machine is essential for construction machinery, can effectively improve the production efficiency, re
3、duce the workers labor intensity and improve the bending precision.Thisarticle rebar bending machine is suitable for the design of bending 4- 12 mm reinforcement.Compared with the practical application of all kinds of steel bar bending machine, this machine has one big characteristic wicth is able t
4、o bend steel of long bar,and solve the problem that most bending machine cant make clamping, feeding and bending a continuous operation.First through straightening device for wire rod steel bar straightening and then bending device for steel bar bending ,and steel cutting device cut it to meet a cer
5、tain length,at last,steel unloading device unload steel bar bent. The angle is realized by PLC wicth controlling the step motor , automatically.In this paper, the V belt wheel, shaft and some key parts are designed and calculated, and the shaft, key and key components such as the mechanics analysis
6、and calculation and strength check, show that the rebar bending machine fully meet the design requirements.Keywords: Rebar bending machine, Rebar straightening mechanism , Rebar unloading mechanism , Automation目录中文摘要 0英文摘要 11 绪论 01.1 综述 01.2 折弯机的发展和研究情况01.2.1 折弯机的国内外发展状况01.3 课题背景 21.4 研究设计内容 21.5 研究
7、设计路线 22 方案的确定 02.1 钢筋弯曲机的组成 02.2 钢筋的送料机构02.3 钢筋的矫直机构02.3.1 矫直机的工作原理 12.3.2 矫直机构的结构示意12.4 钢筋弯曲机工作原理22.4.1钢筋弯曲的角度控制72.5 钢筋切断机构 42.5.1 钢筋切断原理 42.6 钢筋弯曲机整体布局53 电动机的选择73.1 矫直部分电机的选择83.1.1 钢筋受力情况分析 83.1.2 矫直电机的确定错误!未定义书签。3.2 送料部分电机的选择错误!未定义书签。3.3 钢筋弯曲部分电机的选择错误!未定义书签。3.3.1 钢筋弯曲受力情况及计算有关的几何尺寸错误!未定义书签。3.3.2弯
8、曲12钢筋所需弯矩错误!未定义书签。3.3.3弯曲电动机的选择 错误!未定义书签。3.4 切断电机的选择错误!未定义书签。3.4.1 切断钢筋时受力分析错误!未定义书签。3.4.2 功率计算 错误!未定义书签。3.4.3 切断电机的选择错误!未定义书签。4 确定传动比和参数 错误!未定义书签。4.1 传动比的分配 错误!未定义书签。4.1.1 矫直部分传动比的分配 错误!未定义书签。4.1.2切断部分传动比的分配 错误!未定义书签。5V 带传动的设计错误!未定义书签。6 轴的设计校核错误!未定义书签。6.1 轴的设计 错误!未定义书签。6.1.1 参数确定 错误!未定义书签。6.1.2 求作用
9、在带轮上的力错误!未定义书签。6.1.3 初步确定轴的最小直径 错误!未定义书签。6.1.4 轴的结构设计 错误!未定义书签。6.2 轴的校核 错误!未定义书签。6.2.1 按当量弯矩法校核 错误!未定义书签。6.2.2 轴的刚度计算 错误!未定义书签。7 弯曲电机轴上键的校核错误!未定义书签。7.1 平键的选择错误!未定义书签。7.2验算键的挤压强度 错误!未定义书签。8 滑块的设计 错误!未定义书签。8.1 滑块设计需要考虑的因素错误!未定义书签。8.2 滑块设计 309 支撑箱体的设计错误!未定义书签。9.1 箱体设计需要考虑的因素错误!未定义书签9.2 箱体设计图错误!未定义书签10
10、总结 错误!未定义书签致谢错误!未定义书签参考文献 错误!未定义书签毕业设计（论文）知识产权声明错误!未定义书签需要论文全本以及 CAD 图纸、零件三维图、翻译毕业设计（论文）独创性声明 错误!未定义书签文献，请加 QQ757032980图纸折合 3 张 A0 有余）1 绪论1.1 综述建筑业是我国国民经济发展的支柱产业，建筑用钢材是建筑工程用基础材料 之一，对建筑业的发展起着举足轻重的作用。我国土木工程、房屋建筑都是以钢筋混凝土结构作为基本结构形式。据估计， 全国每年用于混凝土结构的配筋，包括预应力钢筋和非预应力钢筋，总重量超过 了 5000 万吨。钢筋是混凝土结构中的关键材料，其强度等级直
11、接影响建筑工程 质量和安全。我国正大力发展城市化建设 ,各种土木工程及高楼的建设耗费了大量的钢 筋，其中对钢筋的弯箍加工的效率和质量是最棘手的问题之一。钢箍使用量非常 大,且形状和尺寸的要求也比较多，尺寸精度要求高，加工起来费时费力。钢筋 加工过程中，加工成型被认为是最耗时间的部分。若无法及时地完成钢筋加工， 那么一切建筑工程无法进行。在传统的手工加工过程中，大把时间花费在更换各 种型号、各种直径钢筋上，这种加工方式不仅浪费大量的人力、物力，而且还成 为钢筋加工工业中的瓶颈，极大地降低了钢筋制品的生产效率。随着工业生产的发展，对于钢筋的需求增大，对于钢筋的形状的要求增多。 不过，钢筋弯曲机的出
12、现解决了这个问题。钢筋弯曲机能将钢筋加工成各种满足 工业生产需求的形状。如今钢筋弯曲机是建筑工地必不可少的机械，如何更有效提 高机械生产效率、减轻人工劳动强度、提高弯曲加工过程自动化程度、提高加工精度 一直是钢筋弯曲机研发者所关注的问题。自从钢筋弯曲机出现后，其发展非常迅猛。从最初的小型液压式半自动、机 械式半自动弯曲机到目前的大型多轴全自动数控弯曲机。就建筑业普遍采用的数 控型半自动弯曲机来说，该弯曲机有如下特点：首先，机电一体化程度较高，加工效率相对较高。其次，维护管理比较简单。 再次，由于采用微机控制，针对不同直径钢筋的弯曲方式的切换及加工角度改变 一可由软件实现，自动化程度得了很大的提
13、高。不过，其缺点也很明显：首先，上料仍然采用人工方式，卸料同样由工人完 成。这导致了整个加工过程仍然费时间。这就需要自动化程度更高的弯曲机，但 是成本相对较高。1.2 弯曲机的研究和发展情况1.2.1 弯曲机的国内外发展状况数控弯曲机在国外相当普遍，例如瑞典Pulhnax公司的Ursviken分部年产约 200台弯曲机，其中九成以上带有数控系统。该公司开发的一种弯曲机具有伺服 控制系统 “ 双工作基准面 ”可以补偿折弯过程中机身的形变，重复精度高达 0.01mm;高性能的多轴控制可使弯曲机实现有效控制；悬浮结构和液压模具夹紧 装置可实现模具的自动快速切换，并装有板料测厚装置，可以检查折弯工件的
14、厚 度变化是否在折弯工艺的允许范围之内。Amada 公司从 60 年代中期引进了法国 Promecam 公司的下动式弯曲机生产 技术以来，一直致力于下动式弯曲机的生产和改进，在 80 年代中期开发了 FINE&BENDER 系列精密下动式弯曲机。该弯曲机采用平行加压技术，在不同 外载荷和不同折弯长度时能使上横梁和下滑块产生相同的均匀变形，并采用 2 组或者3 组滚轮用于导向，提高了抗偏载的能力。LVD 公司是国外规模最大的 弯 曲 机制造商之一。旗下 MMC8500 和 MNC9000 数控系统采用了 CAD/CAM 技术，开发了一套专用三维软件，使对钢 筋的折弯加工完全实现了自动化。将待弯曲
15、工件参数输入系统后，系统便能自动 计算出折弯工序所需的所有数据，确定专门的控制程序，发送指令操纵计算机系 统实施折弯加工。Hammerle公司于70年代中期研制了一种结构独特的三点式弯曲机，在弯曲 工艺和机体结构上都有不少的创新和突破。如今，该公司所生产的弯曲机除了仍 然具有三点式弯曲模具、滑块液压垫等特色机构之外，两个油缸各自采用比例阀 和光栅尺构成了闭环控制系统，实现对滑块速度、压力、位置的精确控制，同步 精度达到 0.005mm。FASTI公司研制的904-125130型弯曲机，其折弯力为1230kN,工作台长度 为3050mm。两个油缸分别用比例阀和光栅尺构成闭环控制系统，实现对滑块速 度、压力、位置和同步的精确控制。小松产机株式会社出品的的PHS系列弯曲机折弯力为500kN至2000kN。该 弯曲机工作台最大长度为4000mm，共有13种规格。此系列弯曲机采用伸长抵 消机构，依靠其独特的构造抵消负荷及油温的变化而引起的机架开口变形量，使 深度位置保持一定。因配有角度控制器，可简单的调整全长角度。配有 3D CAD/CAM系统，可自动计算弯曲工序并可在屏幕上同时显示8道工序的折弯形 状。村田公司研制的的HPB - 8525A型弯
