【正文】 受力也均勻，由此可確定上梁的尺寸為720mmX300mm。托板外側(cè)的最外端焊上兩個(gè)帶內(nèi)螺紋孔的小擋塊，小擋塊上裝有螺釘，螺釘是用來(lái)定位零件在工作臺(tái)上的位置。同時(shí)在加工零件時(shí)，可根據(jù)零件的具體尺寸在下梁上鉆兩個(gè)直徑為5mm的螺紋孔，使兩螺紋孔確定一個(gè)平面。工作臺(tái)的寬度應(yīng)大于活動(dòng)梁的寬度取306mm。這樣兩導(dǎo)柱內(nèi)側(cè)之間的距離為560mm，同時(shí)，在下梁上還應(yīng)裝兩個(gè)定位軸座，使折彎?rùn)C(jī)構(gòu)的中心定位在下梁所在平面上。 機(jī)架的受力分析 機(jī)架以及相關(guān)零件參數(shù)的確定由任務(wù)書可知，折彎?rùn)C(jī)采用三梁二柱式。代入數(shù)值可得y1=；則A、B、C三塊的中心為A1（260，）；設(shè)整個(gè)壓緊塊的中心為A0（x,y），則可轉(zhuǎn)化為求A1與D的合中心。設(shè)A、B、C三塊的合中心為A1（x1,y1），則顯然，在X軸方向上關(guān)于C點(diǎn)對(duì)稱，則x1=260。以壓緊塊兩邊的交點(diǎn)為原點(diǎn)，兩邊分為X和Y軸建立坐標(biāo)系（）。對(duì)壓緊塊的中心求解可采用面積等價(jià)法。 壓緊塊中心位置的確定，已經(jīng)將壓緊塊的結(jié)構(gòu)和具體尺寸確定，為計(jì)算方便在確定位置時(shí)將壓緊塊的長(zhǎng)度取為520mm。則材料的自由彎曲力由公式（）得：N又由于有：，取中值，則壓邊力為：N。其具體的結(jié)構(gòu)尺寸見壓緊塊零件圖。則對(duì)壓緊塊的精度要求很高，因此在裝配壓緊塊與活動(dòng)梁時(shí)，應(yīng)配作定位銷孔?？偟恼f(shuō)來(lái)就是讓壓緊塊壓住零件的三條靠外側(cè)的邊。又零件的中間部位排列有一些凸起，則壓緊塊的下部與一側(cè)面應(yīng)挖去深為5mm的塊，在加工該處時(shí)由于結(jié)構(gòu)的限制只能用銑床來(lái)加工。四周有高為20mm的邊。 壓邊力的計(jì)算 壓緊塊的設(shè)計(jì)由折彎?rùn)C(jī)的原理可知要對(duì)零件進(jìn)行折彎必須有一壓緊力先壓住零件，然后再進(jìn)行加工。則材料的自由彎曲力由公式（）得： N。彎曲的最小半徑rmin和彎曲后的結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)彎曲線平行于扎制方向時(shí)rmin=。查《沖壓手冊(cè)》可得V形件的自由彎曲力計(jì)算公式為: （）式中 F自自由彎曲力，單位為N； b彎曲件的寬度，單位為mm； t彎曲件的厚度，單位為mm； r彎曲件的內(nèi)半徑，單位為mm； σb材料的強(qiáng)度極限，單位為MP； K安全系數(shù)，一般取K=。彎曲有自由彎曲和校正彎曲之分，自由彎曲即在彎曲的過(guò)程之中，被彎曲的部分沒(méi)受到外部的阻礙；而校正彎曲是在彎曲的過(guò)程之中在外部對(duì)彎曲部位施加一個(gè)阻力來(lái)限制彎曲件的自由變形。而此處所講的折彎力即為在彎曲模中的彎曲力。第3章 折彎?rùn)C(jī)設(shè)計(jì)的計(jì)算 折彎力的計(jì)算在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程之中，最終要達(dá)到的目的就是要將一板材加工成如產(chǎn)品的零件圖所示的形狀。加工完成后，壓緊缸的活塞桿向上運(yùn)動(dòng)，將活動(dòng)梁與壓緊塊移走，以便取走已加工件。 折彎?rùn)C(jī)構(gòu)圖該機(jī)構(gòu)為一個(gè)含一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)，有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)移動(dòng)副，其自由度為：F=3n2PL=3 x32x4=1該機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件為移動(dòng)副，具體對(duì)折彎?rùn)C(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)就是折彎油缸。折彎?rùn)C(jī)三梁二柱結(jié)構(gòu)的確定提供了在加工過(guò)程之中的壓邊力，更重要的是需要有折彎力，由分析可知，要求折彎力在加工過(guò)程之中始終與零件垂直,則必須設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)構(gòu),通過(guò)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的要求。壓緊油缸固定在上梁之上，活塞桿與活動(dòng)梁相連，通過(guò)活塞桿的上下移動(dòng)來(lái)帶動(dòng)活動(dòng)梁運(yùn)動(dòng)（）。可選用該方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，來(lái)加工零件。方案（2）改進(jìn)了方案（1）之中出現(xiàn)的問(wèn)題，避免了在零件的表面施加一很大沖量。相對(duì)方案（1）而言，方案（2）主要是從零件的下方施加一個(gè)始終垂直于零件的力。同時(shí)由于待加工件的四周已經(jīng)加工了高為20mm的邊，使得在沖壓加工過(guò)程之中將產(chǎn)生干涉，因此該方案難于實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)這一功能可以有如下的方案：方案（1）利用沖壓機(jī)床加工設(shè)計(jì)一臺(tái)專用的沖壓機(jī)床來(lái)加工，將待加工件置于沖壓機(jī)床的工作臺(tái)面上，然后通過(guò)機(jī)床的沖壓頭作用加工而成。同時(shí)由零件圖可知加工過(guò)程就是一個(gè)彎曲過(guò)程，而彎曲過(guò)程可分為三個(gè)階段：1） 彈性彎曲階段 此時(shí)外彎曲力矩的數(shù)值不大，應(yīng)力小于材料的屈服點(diǎn)；2） 彈塑性階段 在階段1）的基礎(chǔ)上，外應(yīng)力繼續(xù)增大；3） 純塑性階段在階段2）的基礎(chǔ)上，隨著外應(yīng)力的繼續(xù)增大，毛坯的材料完全處于塑性變形階段。 折彎產(chǎn)品的零件圖。在折彎加工之前，零件已經(jīng)由沖壓機(jī)床進(jìn)行了加工，即使板材的四周向上折好高為20mm的邊，另外在零件的中間部位還均勻分布有一些凸起（）。第2章 折彎?rùn)C(jī)設(shè)計(jì)方案的確定 折彎產(chǎn)品零件。如日本天田公司5500KNFDB型精密折彎?rùn)C(jī)和意大利普利瑪公司設(shè)計(jì)的由機(jī)器人組成“折彎?rùn)C(jī)—機(jī)器人”系統(tǒng)。由于建立了下模凹槽嘗試和工件折彎角間的函數(shù)關(guān)系或數(shù)據(jù)庫(kù)，因而這些參數(shù)應(yīng)用到數(shù)控指令上，可使冷加工工藝程序控制化或納入柔性生產(chǎn)線上。而瑞士的Hammarler公司AP系列三點(diǎn)折彎?rùn)C(jī)更是80年代冷加工設(shè)備的佼佼者，它不僅有數(shù)控或程序控制功能，并較好地解決了金屬板料折彎的高質(zhì)量和高重復(fù)精度問(wèn)題。美國(guó)的Pacific Press amp。多軸控制所具有的多性能使折彎?rùn)C(jī)實(shí)現(xiàn)有效控制,懸浮結(jié)構(gòu)和液壓模具夾緊裝置實(shí)現(xiàn)模具自動(dòng)快速換模，并裝有板料的測(cè)厚裝置，用以檢查折彎板的厚度變化是否在折彎?rùn)C(jī)的允許范圍之內(nèi)。該公司OPTIM型640KN CNC板料折彎?rùn)C(jī)采用Cybelec 公司KNC900數(shù)控系統(tǒng)。為了減輕折彎操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，已有幾家折彎?rùn)C(jī)公司開發(fā)了多軸數(shù)控的專用機(jī)器人與折彎?rùn)C(jī)公司開發(fā)了多軸數(shù)控的專用機(jī)器人與折彎?rùn)C(jī)組成“折彎?rùn)C(jī)—機(jī)器人”系統(tǒng)，在生產(chǎn)尺寸較小，形狀不很復(fù)雜的典型折彎件時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。為了減輕換模的勞動(dòng)強(qiáng)度和縮短換模時(shí)間。著名的Cybelec、Delem、Autobend等公司可以提供折彎?rùn)C(jī)專用的各種檔次的數(shù)控系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)集成化，與數(shù)控系統(tǒng)連接簡(jiǎn)單方便，從而使折彎?rùn)C(jī)的制造、裝配、調(diào)試和維修的工作量都相應(yīng)減少。 折彎?rùn)C(jī)的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外的折彎?rùn)C(jī)早已實(shí)現(xiàn)液壓化，現(xiàn)在已普遍采用電液比例（或伺服）控制技術(shù)對(duì)兩個(gè)油缸的同步位置，速度和壓力進(jìn)行精確控制。4）江都機(jī)床總廠展出的WE67Yk系列數(shù)控折彎?rùn)C(jī)，采用WE67YK系列板料折彎?rùn)C(jī)結(jié)構(gòu)；由SDS－3PB折彎?rùn)C(jī)全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)、兩把光柵尺、一個(gè)光電編碼器實(shí)時(shí)檢測(cè)反饋，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿組成全閉環(huán)控制。電液伺服同步，同步精度高。集成式液壓控制系統(tǒng),提高機(jī)床穩(wěn)定性、可靠性。后擋料采用電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，計(jì)數(shù)器顯示。具有點(diǎn)動(dòng)、單次和連續(xù)行程操作，調(diào)整方便。采用機(jī)械擋塊結(jié)構(gòu)，定位精度穩(wěn)定可靠，機(jī)械擋塊由電機(jī)調(diào)整，計(jì)數(shù)器顯示調(diào)節(jié)值。2）新力機(jī)器廠展出的WD67Y系列液壓板料折彎?rùn)C(jī)，機(jī)床采取整體焊接結(jié)構(gòu)，并予以消除內(nèi)因力，具有足夠的強(qiáng)度和剛度?；瑝K的運(yùn)行由二臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一改現(xiàn)有板料折彎?rùn)C(jī)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使能耗、噪聲、污染以及制造維修成本大幅度降低，提高機(jī)床可靠性，提高工作速度、提高工作效率；后擋料可多軸控制，適用于加工形狀較為復(fù)雜的零件。下面簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)公司的展品：1）上海沖剪機(jī)床廠展出的ME50/2550 機(jī)械電子伺服數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)，ME50/2550型機(jī)械電子伺服數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)是新一代的數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)。該機(jī)具有如下特點(diǎn)：圖形顯示功能和計(jì)算機(jī)輔助編程功能（CAP），即操作者根據(jù)加工圖紙，將折彎角度和折彎邊緣的長(zhǎng)度輸入后由DNC顯示工件的截面圖，并計(jì)算所需工件展開長(zhǎng)度；引用存儲(chǔ)器里的模具參數(shù)等計(jì)算最佳折彎順序和每道順序的定位尺寸；壓力計(jì)算功能可以計(jì)算自由折彎及凹模折彎所需壓力；在圓弧折彎計(jì)算功能，用直線逼近方式模擬大圓弧折彎加工，計(jì)算每一工序的定位尺寸；輔助參數(shù)計(jì)算機(jī)功能，如計(jì)算滑塊的上死點(diǎn)位置，由DNC連續(xù)控制協(xié)助操作能避免錯(cuò)誤動(dòng)作。該系統(tǒng)可用英語(yǔ)進(jìn)行人機(jī)對(duì)話編程、折彎力計(jì)算，并控制折彎力，配有9in高分辨率顯示屏幕，輸入各折彎尺寸后可顯示所折產(chǎn)品的單色圖象，直觀地提示操作工人應(yīng)如何進(jìn)行操作，滑塊位置由沅柵尺檢測(cè)等等。另一種WD67K100/320數(shù)控折彎?rùn)C(jī)的數(shù)控系統(tǒng)采用上海機(jī)床研究工作所開發(fā)的MTC1B型，該系統(tǒng)相當(dāng)于瑞士CYBELEC公司的CNC7200P，具有80年代先進(jìn)水平。不甘落后的上海新力機(jī)器廠奮起直追，1992年下半年起先后研制成功了WD67K系列數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)，其中WD67K02100/3200數(shù)控折彎?rùn)C(jī)采用臺(tái)灣心得科技公司生產(chǎn)的CDSERVO1702型數(shù)控系統(tǒng)，采用二軸切換方式實(shí)現(xiàn)二軸的分別控制和定位。上海沖剪機(jī)床廠更是異軍突起，從1986年以來(lái)先后開發(fā)成功具有現(xiàn)代水平的QC12K與WC67K兩大系列數(shù)控折彎?rùn)C(jī)和具有當(dāng)代水平的高精度數(shù)控三點(diǎn)式折彎?rùn)C(jī)。黃石鍛壓機(jī)床廠和濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所聯(lián)合先后完成了W67K100/3000和W67K100/3100S型數(shù)控三點(diǎn)板料折彎?rùn)C(jī)。 折彎?rùn)C(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀近幾年來(lái)，繼液壓技術(shù)之后，數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用于鍛壓機(jī)械各個(gè)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)的數(shù)控折彎?rùn)C(jī)也有一定的發(fā)展。另外，對(duì)于一些小型公司,大型的自動(dòng)化折彎?rùn)C(jī)并不一定適合,它們更需要性價(jià)比高、更經(jīng)濟(jì)使用的產(chǎn)品。它操作簡(jiǎn)單，通用性好，模具成本低,更換方便，使用廣泛。折彎?rùn)C(jī)是一種使用最廣泛的彎曲設(shè)備，與金屬板料相關(guān)的企業(yè)大都需要使用折彎?rùn)C(jī)，在機(jī)械行業(yè)中占有重要地位。折彎?rùn)C(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘要 IABSTRACT II第1章 緒論 1 折彎?rùn)C(jī)概述 1 折彎?rùn)C(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 1 折彎?rùn)C(jī)的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 3第2章 折彎?rùn)C(jī)設(shè)計(jì)方案的確定 6 折彎?rùn)C(jī)設(shè)計(jì)原理的分析、比較、確定 7 折彎?rùn)C(jī)結(jié)構(gòu)方案的分析、確定 8 本章小結(jié) 9第3章 折彎?rùn)C(jī)設(shè)計(jì)的計(jì)算 10 折彎力的計(jì)算 10 壓邊力的計(jì)算 11 壓緊塊的設(shè)計(jì) 11 壓邊力的計(jì)算 12 壓緊塊中心位置的確定 13 機(jī)架的受力分析 14 機(jī)架以及相關(guān)零件參數(shù)的確定 14 機(jī)架的受力分析 16 本章小結(jié) 22第4章 液壓部件的選型 23 油缸的選取 23 壓緊缸的選取 23 折彎缸的選取 24 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29 負(fù)載分析 29 執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定 30 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 32 液壓泵及電機(jī)的選取 34 液壓泵的選取 34 35 本章小結(jié) 35第5章 典型零件的加工工藝 36 37 壓緊塊的工藝安排 39 本章小結(jié) 40結(jié)論 41參考文獻(xiàn) 42致謝 44附錄 45第1章 緒 論 折彎?rùn)C(jī)概述機(jī)械工業(yè)擔(dān)負(fù)著國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，包括工業(yè)，農(nóng)業(yè)和社會(huì)生活各個(gè)方面提供各種性能先進(jìn)，價(jià)格低廉，使用安全可靠的技術(shù)裝備的任務(wù)，在現(xiàn)代化建設(shè)中是舉足輕重的。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品研制的第一道工序，設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量和水平直接關(guān)系到新產(chǎn)品質(zhì)量、性能、研制周期和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。折彎?rùn)C(jī)是用最簡(jiǎn)單的通用模具，對(duì)金屬板料進(jìn)行各種角度直線彎曲的機(jī)械設(shè)備。隨著控制系統(tǒng)的發(fā)展，近些年市場(chǎng)上出現(xiàn)了數(shù)控化程度極高的折彎?rùn)C(jī)，這種機(jī)器雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格昂貴，有些公司難以承受。本次設(shè)計(jì)采取常用的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，采用液壓系統(tǒng)控制，不但充分考慮到上述企業(yè)的需要，而且使結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，價(jià)格更合理，能滿足中小型企業(yè)的需求，對(duì)于豐富市場(chǎng)上折彎?rùn)C(jī)的結(jié)構(gòu)形式很有意義。從1986年10月第一臺(tái)W67Y160K/3200數(shù)控折彎?rùn)C(jī)由天水鍛壓機(jī)床廠研制成功以為，國(guó)內(nèi)數(shù)控折彎技術(shù)發(fā)展較為有代表性的單位有濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所、黃石鍛壓機(jī)床廠和上海沖剪機(jī)床廠。其中W67K100/3100S型折彎?rùn)C(jī)產(chǎn)品屬于70年代末開發(fā)的新型折彎?rùn)C(jī)。其中W67K系列數(shù)控折彎?rùn)C(jī)采用瑞士CYBELEC CNC7200P折彎?rùn)C(jī)專用數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過(guò)X軸（后擋料位置）、Y軸（機(jī)械擋料位置）來(lái)控制折彎角度，并由當(dāng)柵尺檢測(cè)出滑塊位置，由CNC來(lái)控制滑塊上下死點(diǎn)、快慢速度換點(diǎn)和板料壓緊點(diǎn)等。該數(shù)控折彎?rùn)C(jī)屬于經(jīng)濟(jì)型，整機(jī)性能穩(wěn)定、可靠、操作簡(jiǎn)便，該機(jī)已銷往海內(nèi)外。該廠最新研制的WK67K22100/3200數(shù)控折彎?rùn)C(jī)，采用瑞士DNC73PCGb數(shù)控系統(tǒng)。另外，我國(guó)最近又研制成功了WC67KDNC系列三種數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)，該系統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)采用瑞士Cybelec DNC7200型數(shù)控系統(tǒng)。在CIMT＇展出的產(chǎn)品中，國(guó)產(chǎn)折彎?rùn)C(jī)較多，而且水平較高。該產(chǎn)品采用獨(dú)特的控制方法。數(shù)控系統(tǒng)采用光纖伺服網(wǎng)絡(luò)總線與伺服驅(qū)動(dòng)I/O接口連接。采用液壓上傳動(dòng)，滑塊采用扭軸同步結(jié)構(gòu)，性能穩(wěn)定可靠。扭軸的軸承及滑塊導(dǎo)軌，采用先進(jìn)的復(fù)合材料，耐磨且摩擦系數(shù)小。電器箱上裝有機(jī)電連鎖裝置，打開電器箱門時(shí)自動(dòng)切斷電源以保護(hù)人身安全。3）亞細(xì)亞機(jī)械有限公司展出的ASIA HB系列數(shù)控折彎?rùn)C(jī)，機(jī)架采用鋼板整體焊接結(jié)構(gòu),具有足夠的強(qiáng)度和剛度,保證加工精度。數(shù)控系統(tǒng)采用瑞士CYBELEC公司及意大利ESA公司產(chǎn)品。雙重補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，上滑塊配有斜楔式撓度補(bǔ)償裝置，工作臺(tái)有補(bǔ)償油缸。兩把光柵尺；一把對(duì)后擋料、一把對(duì)滑塊的位置實(shí)時(shí)檢測(cè)反饋糾正；光電編碼器對(duì)油缸死擋塊的位置進(jìn)行檢測(cè)反饋給數(shù)控系統(tǒng)。與機(jī)械液壓伺服閥的液壓系統(tǒng)相比，不僅調(diào)整方便，控制精度高，容易實(shí)現(xiàn)雙機(jī)聯(lián)運(yùn)，而且機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。國(guó)外著名的液壓件公司如Rexroth、Bosch等都可全套提供折彎?rùn)C(jī)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代程度。上述液壓系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)全都可以匹配，為折彎?rùn)C(jī)制造廠提供了極大的方便為了進(jìn)一步提高折彎精度，國(guó)外有些折彎?rùn)C(jī)公司已開發(fā)了多種板料厚度自動(dòng)測(cè)量裝置、折彎角度自動(dòng)測(cè)量裝置、折彎角度回彈量自動(dòng)測(cè)量及補(bǔ)償裝置，并已經(jīng)在折彎?rùn)C(jī)上得到實(shí)際應(yīng)用。除了普遍使用上模液壓快速夾緊裝置以外，國(guó)外很多折彎?rùn)C(jī)上采用了單模槽凹模，并在工臺(tái)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(dòng)對(duì)中，不需調(diào)整有的折彎?rùn)C(jī)已裝備了自動(dòng)換模裝置，在折彎?rùn)C(jī)一側(cè)設(shè)置模具庫(kù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換模。CNC在國(guó)外折彎?rùn)C(jī)已經(jīng)普遍應(yīng)用，如瑞典Pullmax公司的Ursviken分部每年大約生產(chǎn)200臺(tái)折彎?rùn)C(jī)，其中90%以上的產(chǎn)品裝有CNC。該公司另一種新式的