【文章內容簡介】 。 村田公司 開發(fā)的 HPB 8525A 型折彎機，折彎力 850kN，工作臺長度為 2500mm。該型號折彎機采用傳統(tǒng)的扭軸實現(xiàn)滑塊同步，渦輪蝸桿裝在油缸的下蓋中，轉動螺母套，使螺桿套上下移動，控制活塞的下死點位置。上模的微調裝置不同于一般的斜模式，而是每組有兩個偏心軸，用旋鈕轉動進行調節(jié)。采用TNC 一 TXR3 軸數(shù)控系統(tǒng)，控制 Y, X 和 R 軸。但由于采用扭軸和機械檔塊，該型號折彎機結構復雜笨重。 HPB 系列折彎機的折彎力從 400kN 至 6000kN，工作臺最大長度達 6000mm。 丹麥 Stema 公司的研制的 Unimatic18VS,Unimatic18 XV 和 Twinmatic16 XV這三種鋼筋自動成型折彎機一經(jīng)問世，就得到了迅猛的發(fā)展，在各行業(yè)都得到了廣泛應用；意大利 MEP 公司的生產(chǎn)的鋼筋自動成型加工機自動化程度高，但其價格也是同類產(chǎn)品中最貴的，因此其通用性不是很強；意大利 SCHNELL 公司研制的數(shù)控鋼筋折彎機，更加注重實用，設備配件在選型上較為單一，其價格相對便宜，目前在國內使用較為廣泛；美國道爾公司和日本阿姆達公司生產(chǎn)的先進全自動智能數(shù)控旋轉式折彎機功能豐富、性能穩(wěn)定可靠，在國際市場占有一定的份額。 近二十年來在 國內折彎機數(shù)控技術發(fā)展迅速。從 1986 年 10 月第一臺W67Y160KI3200 數(shù)控折彎機由天水鍛壓機廠研制成功以來，國內出現(xiàn)了一批從事折彎機數(shù)控技術研究開發(fā)的單位，其中較有代表性的有華中科技大學、黃石鍛 壓機床股份有限公司、濟南鑄造鍛壓機械研究所和上海沖剪機床廠等。 畢業(yè)設計（論文） 5 黃石鍛壓機床股份有限公司和濟南鑄造鍛壓機械研究所聯(lián)合先后完成了W67K100/3000, W67K100/3100S 和 W67K100/3200 型數(shù)控三點板料折彎機。其中 W67K100/3200 型折彎機采用 LVD 公司的機械伺服閥控制油 缸同步、機械檔塊控制油缸行程的結構，工作臺上裝有機械式撓度補償裝置 。采用美國Autobend20 數(shù)控系統(tǒng)，可實現(xiàn) 2 軸數(shù)控 (X 和 Y)。 上海沖剪機床廠從 1986 年以來先后成功開發(fā)了具有國際水平的 QC12K 與WC67K 兩大系列數(shù)控折彎機和具有先進水平的高精度數(shù)控三點式折彎機。其中WSb7K16013200 型折彎機，兩個油缸各自采用電液伺服閉環(huán)控制 :采用 Cybelec公司 Press Cad900 數(shù)控系統(tǒng)，實現(xiàn) 7 軸數(shù)控 (Y1. Y2. X1, X2. R. }1. Z2)?；瑝K上有長孔，布置液壓撓度補償裝置 。上模 有液壓快速夾緊裝置，工作合前有氣動前托料架。 國內對數(shù)控彎箍機的研究起步晚，技術力量薄弱，與國外的發(fā)展水平相比還有不小的差距。目前國內生產(chǎn)的鋼筋彎曲加工設備主要定位于中低端機型，大部分鋼筋彎曲機仍采用機械式或液壓式控制，設備的自動化水平低，工人的勞動 強度大，所彎制出的鋼筋制品形狀簡單，精度較差，不符合國內一些重大工程的使用要求。高端的彎曲機幾乎全部從國外進口，價格昂貴，單機售價可達數(shù)百萬人民幣，而且由于個別西方發(fā)達國家對我國高新技術的出口限制，一些高性能的鋼筋彎曲機甚至無法進口，嚴重制約了我國社會主義現(xiàn)代 化建設的步伐。 近年來，隨著我國對數(shù)控鋼筋彎箍機的研究發(fā)展日益重視，國內數(shù)控彎箍機的水平也取得了長足的發(fā)展。如：中國建筑科學研究院建筑機械化研 究分院與意大利 SCHNELL 公司聯(lián)合開發(fā)的 “PRIMA12”數(shù)控鋼筋彎箍機，采用計算機控制，設備自動化程度高，安全性能好，可以實現(xiàn)箍筋生產(chǎn)全自動化淮南鋼力冷軋設備廠生產(chǎn)的 “GJJ122”型數(shù)控彎箍機擁有多項專利技術，設備生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟效益好；煙臺鴻圖數(shù)控設備有限公司生產(chǎn)的 “SW12”型數(shù)控鋼筋彎箍機擁有四項國家專利，設備運行可靠、彎箍尺寸精準；深圳康振機械科技 有限公司生產(chǎn)的“堅盾 2B”全自動數(shù)控彎箍機，采用德國 PLC 控制技術和伺服系統(tǒng)，可實現(xiàn)全自動、不間斷的彎曲成型加工流程。 華中科技大學塑性成形研究所長期從事新型塑性成形設備及其計算機控制的研究和開發(fā)工作。 “七五 ”、 “八五 ”，期間又承擔了國家科技攻關項目 “RDW67K一 125/3000 板材折彎加工單元，和 “鍛壓機床通用數(shù)控系統(tǒng) ”。針對國外 90 年代開始發(fā)展的基于伺服直接驅動的折彎機數(shù)控技術這一新動向，及時開展了研究工作。目前，在多年研究、開發(fā)和生產(chǎn)重型塑性成型數(shù)控設備的基礎上，正致力于開發(fā)一種結構簡單、成本低廉 、特色顯著，基于伺服電機直接驅動的新一代折彎機數(shù)控系統(tǒng)。 畢業(yè)設計（論文） 6 折彎機發(fā)展趨勢 折彎機使用最簡單的通用模具，通過滑塊最簡單的上下往復直線運動，能折出各種各樣的復雜零件。但是，折彎過程是金屬板料加工中最復雜的過程之一，在普通折彎機上只有高度熟練的操作人員才能生產(chǎn)出良好的零件。即使如此，也需要相當長的調整時間。用先進的液壓系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)裝備的折彎機不但可以大大縮短調整時間，而且不熟練的操作人員也不需要多次試折就能生產(chǎn)出良好的零件。這次展出的折彎機非常明顯地表現(xiàn)出這一趨勢。 國外的折彎機早已實現(xiàn)液壓化，現(xiàn)在 已普遍采用電液比例 (或伺服 )控制技術對兩個油缸的同步、位置、速度和壓力進行精確控制。與機械液壓伺服閥的液壓系統(tǒng)相比，不僅調整方便，控制精度高，容易實現(xiàn)雙機聯(lián)動，而且機械結構簡單。液壓系統(tǒng)集成化，與數(shù)控系統(tǒng)連接簡單方便，從而使折彎機的制造、裝配、調試和維修的工作量都相應減少。 折彎機的數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過多年發(fā)展，目前功能越來越齊全，操作越來越方便。普通的數(shù)控系統(tǒng)通常都有以下功能 :實現(xiàn) 4軸數(shù)控 (,X,R)。折彎角度直接編程 。存貯若干個程序 。模具數(shù)據(jù)庫 。雙機聯(lián)動 。工作臺撓度補償 。對折彎力、速度、保壓時間、卸壓 距離、 Y1 與 Y2 傾斜等參數(shù)進行編程。先進的數(shù)控系統(tǒng)不但數(shù)控軸數(shù)多，還具有二維或三維圖形顯示，進行每道折彎工序的仿真和折彎順序的優(yōu)化，判斷零件與模具是否發(fā)生干涉，根據(jù)零件圖尺寸畫出毛坯展開圖。 國外著名的液壓件公司如 Rexroth . Bosch 等都可全套提供折彎機的比例控制液壓系統(tǒng)，其控制閥塊 (包括充液閥 )直接裝在油缸頂部，使液壓管路減少到最低程度。著名的 Cybelec , Delem , Autobend 等公司可以提供折彎機專用的各種檔次的數(shù)控系統(tǒng)。上述液壓系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)全都可以匹配，為折彎機制造 廠提供了極大的方便。 為了進一步提高折彎精度，國外有些折彎機公司已開發(fā)了多種板料厚度自動測量裝置、折彎角度自動測量裝置、折彎角度回彈量自動測量及補償裝置，并已經(jīng)在折彎機上得到實際應用。 為了減輕換模的勞動強度和縮短換模時間。除了普遍使用上模液壓快速夾緊裝置以外，國外很多折彎機上采用了單模槽凹模，并在工作臺上配置下模液壓快速夾緊裝置，不但便于更換下模，而且保證上下模的軸線自動對中，不需調整。有的折彎機已裝備了自動換模裝置，在折彎機一側設置模具庫，實現(xiàn)自動換模。 為了減輕折彎操作的勞動強度，實現(xiàn)無人操作，已有幾 家折彎機公司開發(fā)了多軸數(shù)控的專用機器人與折彎機組成 “折彎機 ——機器人 ”系統(tǒng)，在生產(chǎn)尺寸較小、形狀不很復雜的典型折彎件時實現(xiàn)無人操作。 本文擬對鋼筋彎曲機傳動方案從傳動效率、傳動精度方面進行分析比較，提畢業(yè)設計（論文） 7 出一種傳動方案的改良思路，以便廣大用戶更好地選擇所需的機型，也有利于生產(chǎn)廠家設計生產(chǎn)滿足市場需要的產(chǎn)品，促進國產(chǎn)鋼筋彎曲機設計、生產(chǎn)、使用水平的進一步提高，解決目前鋼筋彎曲機的局限性。 課題背景 目前，在橋路、樓宇、地鐵等建筑過程中，需大量使用具有一定幾何形狀及尺寸的折彎鋼筋。但是目前大多數(shù)鋼筋折彎工作 仍然依靠工人手工完成。為了提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高折彎鋼筋的加工質量。本課題擬研究和設計出能夠自動完成鋼筋折彎工作的折彎機，以滿足社會生產(chǎn)需求。課題要求在系統(tǒng)分析市場現(xiàn)有各類鋼筋折彎設備的基礎上，通過系統(tǒng)的功能分析，研究折彎機的各個功能組成部分及相互關系，使其能夠實現(xiàn)根據(jù)折彎后的不同形狀手動調整折彎模具、自動折彎、自卸料功能。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑行業(yè)也發(fā)展迅速，越來越多的建筑材料被需求，鋼筋就是建筑工程中大量使用的一種材料，它在建筑行業(yè)中起著至關重要的作用。因此，鋼筋加工是鋼筋混泥土施工中的 一個重要組成部分。為了適應建筑工程中的不同的需求，把已切斷的鋼筋彎曲成所需要的尺寸形狀是鋼筋加工中一道很重要的工序。鋼筋彎曲速度快，彎曲精度高，效率高對工程質量的提高起著至關重要的作用。目前，建筑工地上常用的彎曲鋼筋成型的方法主要有兩種：手工彎曲。機械彎曲。兩中相比較，前者設備簡單，操作容易，但工作效率低，而且是手動彎曲，這樣彎曲精度不高。不適合大批量生產(chǎn)。后者彎曲容易，而且減輕了工人的勞動強度，提高了工作效率，適合于大批量生產(chǎn)?，F(xiàn)在已經(jīng)逐步代替了手工彎曲。這次設計采用的是機械彎曲形式，而且取雙工位，兩個工 人可以在同一時間，同一機器上完成不同的工作，而且互不干涉。這樣提高了工作效率，節(jié)省了個人的勞動時間。 新型鋼筋折彎機的特點及組成部分 一般有全自動鋼筋折彎機，和半自動鋼筋折彎機之分 。全自動的也叫數(shù)控鋼筋折彎機是電能通過馬達轉化為動能控制切刀切口來達到折彎鋼筋效果的。而 半自動的是人工控制的，從而進行折彎鋼筋的操作。 主要有以下的特點： a. 可加工鋼筋的種類多，直徑從 6mm到 20mm不等，因此應用范圍較廣。 b. 具有很高的精度，鋼筋加工長度公差控制在 ? 1mm之內，同時加工角度 誤差也不超過 01? ，這種加工精度大大超過了手工操作。 c. 確保鋼筋的有改利用率。由十它采用計一算機控制，進給多少就加工多少，使鋼筋得到了最大限度的利用。 畢業(yè)設計（論文） 8 利用計算機對鋼筋加工過程進行控制。改變鋼筋加工的形狀，只需在控制屏上選擇所需加工類型。需增加或刪除某種加工形狀，對軟件進行修改即可完成。除了上述的幾個優(yōu)點之外，它還具有一個顯著的特點，就是成本 較低，與國外同類產(chǎn)品比較，價格僅為它們的四分之一，有利于產(chǎn)品的推廣與銷售。 本文主要研究工作 主要內容： 設計一種新型的鋼筋自動彎曲機，鋼筋的上料，角度控制以及鋼筋的彎曲由折彎機自動進行。該鋼筋折彎機主要有機械控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、回轉系統(tǒng)、工作臺面、動力驅動裝置等部分組成。 本題在當前鋼筋彎曲機的基礎上，設計一種操作簡單、效率高的鋼筋彎曲機，并且提高彎曲角度的控制精度，同時使之適應當今工程建設方面中的各種型號的鋼筋的彎曲，最大限度的提高所設計彎曲機的適用范圍。 本課題研究的鋼筋自動折彎機 擬采用電氣驅動方式，能夠自動實現(xiàn)鋼筋的矩形、三角形。 設計內容包括：折彎模具的手動調整、自動折彎工序的設計與實現(xiàn)、自動卸料裝置的設計及輔助系統(tǒng)的設計。 技術要求：能加工單根鋼筋的長度范圍為： —；加工效率不少于： 150 根 /h。最大折彎力矩為： 。 在充分了解現(xiàn)在國內外鋼筋彎曲機的基礎上，分析各種彎曲機的優(yōu)缺點，利用已有的樣品及技術，通過借鑒改進，設計出一種更加高效的鋼筋彎曲機。設計過程中主要用到、機械制造、機械設計、材料力學、動力傳動裝置設計等課程方面的知識。 : 調查研究查資料 → 寫出開題報告 → 確定總體方案 → 鋼筋彎曲機整體方案的設計 → 動力設備計算選型 → 動力傳動裝置、工作臺面設計 → 繪制鋼筋彎曲機的總裝配圖及零件圖 → 撰寫設計說明書。 研究方案： 折彎工藝過程 畢業(yè)設計（論文） 9 圖 折彎工藝 表 鋼筋自動折彎機形態(tài)學矩陣 1 2 3 4 5 6 A 折彎驅動 交流伺服機 直流伺服機 步進電機 直線電機 液動機 氣動機 B 送料驅動 伺服電機 氣動機 步進電機 直線電機 液動機 C 折彎傳動 齒輪傳動 齒形帶傳動 蝸輪傳動 絲杠傳動 齒輪齒條傳動 D 送料傳動 齒輪傳動 齒形帶傳動 蝸輪傳動 絲杠傳動 齒輪齒條傳動 E 緊固方式 摩擦緊固 剛性連接緊固 螺紋連接