毕业设计论文W35液压弯管机设计夹具部分.docx

《毕业设计论文W35液压弯管机设计夹具部分.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文W35液压弯管机设计夹具部分.docx（24页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、弯管机是一种能够实现对金属管状材料的弯曲的一种设备。它主要的加工材料在现实生活很多地方都能看到，比如冰箱的冷凝管、空调的回流管、还有摩托车的排气管等等都是弯管机加工的一些实例。然而，目前国内对金属管状材料的弯曲大多数都是人力实现弯管，这不仅仅影响工厂的生产效率、大大的影响生产质量、极大的浪费人力物力资源,而且还不符合我国对目前工厂要求的高效率高质量的基本要求。所以本次的所研究的液压弯管机就是解决工厂生产效率低下，解放工人的劳动力，提高生产的工件质量。为了解决这些问题，我们采用了液压式弯管机，该弯管机采用液压的方式不仅能够提供平稳足够的弯曲力而且弯曲速度也会大大提升，从而提高生产效率。所以制造的

2、弯管机能够实现多种管材类型的加工。如今设计的液压弯管机大体上能够满足到上述所需要求，不过该液压弯管机仍然存在很多的不足还需要改进，比如实现上下料的快速转换和高精度的弯管等等一系列问题，所以我们仍然需要提高创新和创作意识，为我国的弯管技术能够和国外一些先进的弯管技术而努力。关键字：液压弯管机；夹具设计AbstractBendingmachineisakeyequipmentofinfrastructureconstructioninourcountry.Noton1yine1ectricpower,petro1eumchemica1industry,a1sointhenatura1gas,cen

3、tra1heatingandothertransportationprocessandneedtoa1otofe1bow,e1bow,andinrefrigerators,airconditionersandcircu1atingcoo1ingsystemofmachineryandequipmenthavegreatva1ueinuse.Sothebendingmachineisoneoftheimportantproductionequipment,itissafe,re1iab1eandefficientoperation,direct1yre1atedtotheproductionef

4、ficiencyandprocessingqua1ityofautomaticproduction1ine.Current1ybenderaredifferentandcomp1icatedinstructure,ismain1yinthebendingprocessgreat1yintubu1ardamage:inthebendingprocess,theouterwa11ofthetubeistensi1eandtheinnerwa11iscompressed,thereisstressconcentration,andintheuseofprocessunder(main1yfrombe

5、ndingin1iquidorgas)asma11errangeofpressure,intheouterwa11isstretchingtocrackcause1eakage.Therearetwoimportantfactorsaffectingthequa1ityofthee1bow:oneisthemateria1,thetwoisthemachine.Themachinefixtureandthedirectcontactwiththeworkpiece,sothefixturepartisparticu1ar1yimportant,agoodfixtureschemeonthequ

6、a1ityofprocessingagreatimpact.Keywords:Hydrau1icpipebender;Fixturedesign摘要2Abstract31弓I言51.1 国内外研究背景及发展趋势51.2 研究目的及意义52液压弯管机的简介及分类61.1 弯管机的简介62. 2弯管机的分类及其特点63液压弯管机设计总体方案62.1 设计要求63. 2方案选择74管材弯曲相关参数计算74.1管材的力学性能分析84. 2管材弯曲过程分析84. 3最小弯曲半径的计算94. 4管材中性层曲率半径104. 5管材的抗弯截面系数104 .6管材弯曲力矩的计算115 .7旋转力矩的计算124.

7、 8夹紧力和压料力的计算134.9轴承的选择135轴及轴上零件的设计计算145. 1键的选用165.2螺栓和螺母的选用176推力杆设计177弯管零件设计187.1弯管模的设计187.2夹紧模的设计197.3压料模设计198液压缸的设计188.1液压缸工作压力的选定208.2液压缸内径D与活塞杆直径d的选择208.3主液压缸较链结构设计219箱体的设计2210箱体底座设计2211管材支撑零件设计23结语241、引言1.1国内外研究背景及发展趋势弯管机不管在国内还是国外都是各个行业非常重要的一块，它的发展对一个国家的强大也有着很大的联系。当前，国内的弯管机相对国外一些发达国家相比还是存在很明显的差

8、距，比如在精度、质量、效率等等方面都是有很大的不足。目前，国外的弯管机能够实现全自动化，在国外的工厂里，只有机器在工厂运作，基本上一个车间就只有一个管理人员。不管是上料、弯曲、下料、装箱都能够自动完成，而且生产速度相比国内也是有很大的优势。这就值得国内的一些厂家所深思,为什么国外的弯管机在保证质量、精度等等的条件下生产速度还比我们快。所以我们国内应该朝着这些方向去研究。当然，在近几年国内的弯管机技术也是进步非常之快，这是因为我们国家对弯管机设计起步比较晚，所以有很多的资料可以借鉴，但是在一些高精尖的部分还是要靠我们自己去摸索。我们可以沿着全自动的方向去考虑，如何实现全自动？这就可以借鉴国外的思

9、路和方法，可以在上料口处添加机器人等等，当然想法是很多实现就很难，所以才要我们去努力去研究。12研究目的及意义自主研究一台液压弯管机夹具设计，该设计能够实现对管状工件的夹紧和弯曲过程中保证被加工工件的稳定和保护被加工工件不被破坏。该夹具设计能够使得工件的平稳运动，大大降低了工件的不合格率,提高了工厂的生产质量和业绩,在各个方面都有着重要的意义。2、液压弯管机的简介及分类1. 1弯管机的简介弯管机是极度普遍而且实际应用也涉及的非常广泛的一种设备。该设备就是对一些回转体刚性管件进行弯曲加工，使得这些管件能够按照人们的要求弯曲一定的角度，比较常见的有30度、45度、60度、90度、145度、180度

10、等等。在我们的日常生活当中，这种设备所加工出来的成品也是无处不见。比如自来水钢管、电热风扇的加热U型管、电冰箱的冷凝管、空调的回流管等等。这些弯管有大有小有粗有细，这就使得弯管机的型号形态各异。液压弯管机看似是一种很普通的设备，但它的应用之广泛、价值之高大、结构之巧妙就使得我们去认真的去研究、去专研。这样我们国家的弯管技术才能有一个质的飞跃。2. 2弯管机的分类及其特点图下就是根据弯管的不同的图示。导板4滑块）3、液压弯管机设计总体方案2.1 设计要求通过设计弯管机，必须有一定的要求。运行时的压力有液压杆控制，能够按照人们的要求对管子弯曲成型，管材规格为外径*壁厚：19*1.022*1.028

11、*1.535*1.5o3. 2方案选择要提高公司的生产效率，使用液压弯管，动力足而且稳定，能够对工件起到有效的保护。因为所需加工的管材规格可知，外径和壁厚都不是很大，所以液压所提供的动力是足够的。但考虑到加工的管材长度未知，所以上料口的位置留有足够的活动空间可供不同长度的管材上料。具体的设计图示。4、管材弯曲相关参数计算3.1 管材的力学性能分析在下面的图中我们可以看出被弯管的受力后力的变化图，横坐标为变形量，纵坐标为作用在被弯材料上的力。当弯管件上的受力不大于Fe,这时就是在弹性变化阶段，当作用在被弯管件上的里去除的时候,被弯管件就回到原来的状态;管件上的力在Fe与Fs之间，就处于屈服阶段，

12、当作用在被弯管件上的力去除后，该被弯管件不能恢复原来的形状；当作用在管件上的力F达到Fb时，弯管到强度极限，再加力F,管件结构破坏，产生断裂或强度不足。W=M1（I一。，）是被弯管件的抗弯截面系数的解算等式，F/W是管的许用应力32。，用5/IO是应变量,得出许用应力。T应变量图。从上面的图我们可以看出当被弯管材，我们可以看出，当管材符合我们要求就符合上图弯曲且实际可行。3.2 管材弯曲过程分析当作用在被弯管材上的力矩超过了他的强度极限的时候，被弯管材才会发生弯曲。在它弯曲的过程中，由于被弯管材是一种空心的管状，因此一定会出现在被弯管材被弯曲的过程中，管材内侧被被挤压。同时，处于内侧的被弯管材

13、守到挤压。当作用在管材上的挤压应力太大，处于内侧的材料就会发生起皱。因此就需要极其严格和缜密的计算来保证他的各个参数都符合要求。当然，要设计出一台合格的弯管机这些参数也是远远不够的，因为被弯管件在弯曲过程中是极为的复杂和繁琐的。在弯曲过程中有些力是时刻变化的。在下面的表格中就显示出了了不同参数的之间的关系，这也像我们展示了弯管机设计的下一个阶段，被弯管件的恢复弹性阶段。被弯管件的材料是45钢的，45钢是存在着一定的塑性，当作用在被弯管件上的力没有超过它的屈服极限，该被弯管件是存在一定的恢复弹性的能力。在弯曲角度一定的条件下，45钢相对其他材料的恢复弹性的能力较小，但是，对恢复弹性研究能帮助我们

14、了解弯曲出更高精度的角度和更适合我们的弯管，很显然，公司工厂不愿意也不希望他们幸幸苦苦弯制出来的弯管在去下之后过了一段时间就恢复了原来的形状。在下面的图中我们可以很明显清晰的看出被弯管件在被弯曲的三个过程。在这些不同的过程中，各个力也是不相同的，并不是一成不变的，这也就是弯管机设计的要点也是难点之一。3.33.4 最小弯曲半径的计算就是被弯管件能够弯曲的最小的角度。这个量称为相对弯曲半径。它的定义就是被弯管件的弯曲后的半径和被弯管件的直径的比值。通过这个比值就可以看出被弯管件的弯曲程度。由于本次设计的被弯管件的材料为45钢。通过查表和查手册可以得到45钢的管材延伸率6s=16%然后又查的最小弯

15、曲半径的计算公式：Rmin=D02S式中Rmin最小弯曲半径s管材延伸率DO管材直径本次设计要求的管材规格为：直径*壁厚-19*1.0、22*1.0、28*1.5、35*1.5(mm),把这些数据代入式子中可求出最小弯曲半径，根据要求，确定弯曲半径。见下图1-1：.此干色。见衣1-1：被弯管材直径(Jnm)19222835最小弯曲半径(mm)596888109所取弯曲半径(mm)1001001001503.5 管材中性层曲率半径由于弯管件的内侧和外侧都会分别受到挤压和拉伸应力。所以，一定会存在一个区域既没受到拉伸也没受到挤压。因此它的中性层在管子的内部，并不是简单的位于管材的中间的一个面。这个系数是用来描述中性层偏移量的大小，因为这个系数很小，而且本次的设计又不需要弯管精度很高的条件，因此该系数可以忽略不计。被弯管件中性层曲率半径P由公式计算得出，它的计算公式如下：p=r-xD式中P管材中性层曲率半径r管材最小弯曲半径X管材中性层系数D管材的外经其中，管材中性层系数X值如下表所示:rD0.250.511.5X0.550.530.510.5表1-2图1-2材料规格已知：r/D1.5,故取X为0.5.