本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 文 獻(xiàn) 綜 述系 別專 業(yè)姓 名學(xué) 號1 研究目的和意義折彎機(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)大都需要使用折彎機(jī)，在機(jī)械行業(yè)中占有重要地位。折彎機(jī)是用最簡單的通用模具，對金屬板料進(jìn)行各種角度直線彎曲的機(jī)械設(shè)備。它操作簡單，通用性好，模具成本低,更換方便，使用廣泛。隨著控制系統(tǒng)的發(fā)展，近些年市場上出現(xiàn)了數(shù)控化程度極高的折彎機(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。另外，對于一些小型公司,大型的自動(dòng)化折彎機(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。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)更加簡單，價(jià)格更合理，能滿足中小型企業(yè)的需求，對于豐富市場上折彎機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很有意義。2 國內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀2.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀近幾年來，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，國內(nèi)的數(shù)控折彎機(jī)也有一定的發(fā)展。從 1986 年 10 月第一臺 W67Y-160K/3200 數(shù)控折彎機(jī)由天水鍛壓機(jī)床廠研制成功以來，國內(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。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 W67K-100/3000 和 W67K-100/3100S 型數(shù)控三點(diǎn)板料折彎機(jī)。W67K-100/3100S 型折彎機(jī)產(chǎn)品屬于 70 年代末開發(fā)的新型折彎機(jī)。上海沖剪機(jī)床廠更是異軍突起，從 1986 年以來先后開發(fā)成功具有現(xiàn)代水平的 QC12K 與 WC67K 兩大系列數(shù)控折彎機(jī)和具有當(dāng)代水平的高精度數(shù)控三點(diǎn)式折彎機(jī)。其中 W67K 系列數(shù)控折彎機(jī)采用瑞士 CYBELEC CNC7200P 折彎機(jī)專用數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過 X 軸（后擋料位置）、Y 軸（機(jī)械擋料位置）來控制折彎角度，并由當(dāng)柵尺檢測出滑塊位置，由 CNC 來控制滑塊上下死點(diǎn)、快慢速度換點(diǎn)和板料壓緊點(diǎn)等。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)控板料折彎機(jī)，其中 WD67K02-100/3200 數(shù)控折彎機(jī)采用臺灣心得科技公司 CD-SERVO1702 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。該數(shù)控折彎機(jī)屬于經(jīng)濟(jì)型，整機(jī)性能穩(wěn)定、可靠、操作簡便，該機(jī)已銷往海內(nèi)外。另一種 WD67K100/320數(shù)控折彎機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)采用上海機(jī)床研究工作所開發(fā)的 MTC-1B 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。該廠最新研制的 WK67K22-100/3200數(shù)控折彎機(jī)，采用瑞士 DNC73PCG-b 數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用英語進(jìn)行人機(jī)對話編程、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等等。我國折彎機(jī)技術(shù)水平近年來得到迅速提高，在 CIMT＇展出的 10 臺折彎機(jī)全部數(shù)控化，使折彎機(jī)的精度、功能和可靠性提高到了一個(gè)新階段。2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀國外的折彎機(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)對兩個(gè)油缸的同步位置，速度和壓力進(jìn)行精確控制。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(jī)的制造、裝配、調(diào)試和維修的工作量都相應(yīng)減少。國外著名的液壓件公司如 Rexroth、Bosch 等都可全套提供折彎機(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。著名的 Cybelec、Delem、Autobend 等公司可以提供折彎機(jī)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(jī)制造廠提供了極大的方便為了進(jìn)一步提高折彎精度，國外有些折彎機(jī)公司已開發(fā)了多種板料厚度自動(dòng)測量裝置、折彎角度自動(dòng)測量裝置、折彎角度回彈量自動(dòng)測量及補(bǔ)償裝置，并已經(jīng)在折彎機(jī)上得到實(shí)際應(yīng)用。2.3 研究現(xiàn)狀我國的折彎機(jī)技術(shù)水平已經(jīng)提高到了一個(gè)新階段，但是我國折彎機(jī)行業(yè)需要進(jìn)一步發(fā)展和提高，應(yīng)該重視以下問題。1）折彎機(jī)制造廠必須盡快建立一支能夠熟練掌握折彎機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和電液比例控制系統(tǒng)的技術(shù)隊(duì)伍。為了使數(shù)控折彎機(jī)作為商品進(jìn)入市場，讓用戶正常使用，各折彎機(jī)制造廠一定要擁有能夠擔(dān)當(dāng)起數(shù)控折彎機(jī)的設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)試、維修和培訓(xùn)用戶任務(wù)的技術(shù)人員和工人的隊(duì)伍。2）國內(nèi)折彎機(jī)的規(guī)格品種很少，龍其缺少大規(guī)格大噸們折彎機(jī)。大多數(shù)折彎機(jī)都沒有上下模的液壓快速夾緊裝置、工作臺撓度補(bǔ)償裝置、氣動(dòng)托持裝置、多種型式的后擋料器等可供用戶選擇的部件和附件。不能為用戶提供多種類型的模具。這一切均需填補(bǔ)空白。3）大量使用金屬薄板的用戶，往往配套使用“沖剪折”三大件板料加工設(shè)備。因此，生產(chǎn)板料成形機(jī)床的制造廠正向“沖剪折”三大件產(chǎn)品成龍配套生產(chǎn)的方向發(fā)展。在國外這一趨勢早在幾年前就已出現(xiàn)。我國有條件的折彎機(jī)制造廠應(yīng)該不失時(shí)機(jī)開發(fā)沖模回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)或步?jīng)_壓力機(jī)。4）外國著名的公司大舉涌入中國的折彎機(jī)市場，除了一些早已進(jìn)入的公司以外，近兩年又有一批公司或在中國建廠生產(chǎn)，或建立辦事處、經(jīng)銷機(jī)構(gòu)，或與國內(nèi)工廠洽談合資，一些首次來中國參展的公司也在積極尋找代理銷售服務(wù)單位。這對我國折彎機(jī)行業(yè)是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。另一方面，為折彎機(jī)提供數(shù)控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)，以及光柵尺、伺服電機(jī)等配套件的許多外國公司也正在積極爭奪中國市場，為迅速提高我國折彎機(jī)的水平提供了有利條件。一些外國折彎機(jī)公司也正在中國謀求技術(shù)合作、合資生產(chǎn)，也為我們提供了機(jī)遇。因此，面對這一挑戰(zhàn)與機(jī)遇、困難與有利條件并存的局面，我們必須抓住機(jī)遇，迎接打挑戰(zhàn)，迅速提高和發(fā)展我國自己的折彎機(jī)技術(shù)水平。3 擬解決的主要問題折彎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，其主要組成部分為液壓缸，模具和工作臺。折彎機(jī)的動(dòng)力裝置由液壓系統(tǒng)提供，所以本次折彎機(jī)的設(shè)計(jì)的核心部分是液壓系統(tǒng)部分。主要解決的問題 在于正確獲取各零件的形狀結(jié)構(gòu)和公差等。正確的分析出機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)原理,模具的設(shè)計(jì)和液壓的傳動(dòng)，進(jìn)行正確的裝配分析、速度分析、靜態(tài)分析、運(yùn)動(dòng)分析等。4 技術(shù)路線1）分析 對要設(shè)計(jì)的折彎機(jī)進(jìn)行分析，搞清楚所設(shè)計(jì)的折彎機(jī)所需要的零件及其尺寸，確定各零件的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸和公差等，掌握機(jī)械系統(tǒng)各零件之間的裝配關(guān)系以及運(yùn)動(dòng)部位的運(yùn)動(dòng)機(jī)理。2）計(jì)算 根據(jù)給出數(shù)值，來計(jì)算基本要求尺寸和公差等，并得出相應(yīng)的結(jié)果。3）設(shè)計(jì) 著手于折彎機(jī)的總體設(shè)計(jì);彎曲模具設(shè)計(jì);著手于液壓系統(tǒng)(包括液壓缸);控制系統(tǒng)概述。4）作圖 元件設(shè)計(jì)完畢，根據(jù)尺寸進(jìn)行 CAD 圖，尺寸精確，布局合理，作出總圖及零件圖。5）驗(yàn)證 根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)理，對所設(shè)計(jì)的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，設(shè)置運(yùn)動(dòng)環(huán)境（運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源，初始位置和狀態(tài)等） 、約束機(jī)械的運(yùn)動(dòng)極限、分析運(yùn)動(dòng)機(jī)械（裝配分析，速度分析，靜態(tài)分析，運(yùn)動(dòng)分析等） 、獲取分析結(jié)果。研究理論：是基于液壓原理、模具配合及機(jī)械的裝配原理。主要方法：是從網(wǎng)絡(luò)、書籍、論文等方面查找相關(guān)內(nèi)容，在腦中構(gòu)思，然后通過理論計(jì)算，最后驗(yàn)證理論分析，從而完成設(shè)計(jì)任務(wù)。5 參考文獻(xiàn)[1] 雷小紅. 簡易折彎機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 機(jī)械工人, 2005, (10) . [2] 張繼忠.自動(dòng)折彎機(jī)機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì) J]. 機(jī)械制造, 2006, (12) . [3] 朱乃燔. 國內(nèi)外折彎機(jī)技術(shù)的最新發(fā)展[J]. 鍛壓機(jī)械, 2007, (06) . [4] 原藝,蔣本黎.頂板自動(dòng)折彎機(jī)的設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化加工技術(shù), 2005, (11) . [5] 臧克江. 簡易薄板折彎機(jī)[J]. 機(jī)械制造, 2006, (05) . [6] 凌套成. 手動(dòng)多功能簡易折彎機(jī) [J]. 機(jī)械工人.冷加工, 2007, (02) . [7] 新型折彎機(jī)[J]. 世界制造技術(shù)與裝備市場, 2008, (02) . [8] 張繼忠,宋金清.折彎機(jī)壓緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械工程師,2005, (06) . [9] 張明富，黃治.國內(nèi)外折彎機(jī)現(xiàn)狀和趨勢[J]. 鍛壓機(jī)械, 2005, (02) . [10] 楊義旺,李金官.折彎機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)[J]. 機(jī)械工人, 2008, (02) . [11] Fitch,E. C. Hydraulic Failure-Analysis & Prevention.2005 [12] S.Timoshenko.J.N.Goodier.Theory of Elasticity. [M].McGvaw-Hill,2006.