液壓板料折彎機
液壓板料折彎機,液壓,板料,折彎
江南大學(xué)機電一體化專業(yè)2001屆畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師:黃如林設(shè) 計 者:宋麗娜設(shè)計題目: WE67K-500/4000液壓板料折彎機設(shè)計時間:2005年3月目 錄一、 設(shè)計的意義 2二、 設(shè)計計算步驟 6三、 使用說明 24四、 設(shè)計收獲與體會 43五、 參考文獻(xiàn) 44一、 設(shè)計的意義 板料折彎機是一種使用最廣泛的板料彎曲設(shè)備,用最簡單的通用模具對板料進(jìn)行各種角度的直線彎曲,操作簡單,通用性好,模具成本低,更換方便,機器本身只有一個基本運動-上下往復(fù)直線運動。凡是大量使用金屬板料的部門,大都需要使用折彎機。因此折彎機的品種規(guī)格繁多,結(jié)構(gòu)形式多樣,功能不斷增加,精度日益提高,已經(jīng)發(fā)展成為一種精密的金屬成形機床。本次所需設(shè)計折彎機,用戶是電力機車廠車箱分廠,用戶本身已有多臺板料折彎機,有機械式,也有液壓式,都是普通電氣控制?,F(xiàn)用戶為提高產(chǎn)品精度和工作效率,擴大加工能力,要求定購在4m寬度能折彎20mm厚度板料的折彎機,所加工產(chǎn)品精度要高過國家標(biāo)準(zhǔn)一級,加工過程半自動化(工作人員只需踩按開關(guān)就能加工出所需工件)。根據(jù)用戶的具體要求,計劃設(shè)計WE67K-500/4000數(shù)控電液同步折彎機。折彎機的傳動形式有氣動、液壓和機械三種。氣動折彎機一般應(yīng)用于小噸位。對于本機來說已不適合。機械板料折彎機是由機械壓力機演變而成的,基本結(jié)構(gòu)特征與機械壓力機相同,采用曲柄連桿機構(gòu)、離合器和制動器,通過飛輪釋放能量產(chǎn)生折彎壓力。機械折彎機的優(yōu)點是滑動與工作臺平行精度高,能承受偏載,比較適合沖孔工序。機械折彎機的缺點是:1)行程和速度都是固定的,不能調(diào)整;2)壓力不能控制,在滑塊下行程中從曲軸轉(zhuǎn)角的最后15度20度開始到行程下死點之間,才能達(dá)到額定壓力,而在行程的中間位置,有效壓力只有額定壓力的65%左右;3)機器結(jié)構(gòu)布局靈活性差,難以實現(xiàn)數(shù)控化和半自動化操作。由于以上分析,機械式折彎機也不適合本機的設(shè)計要求。隨著液壓折彎機的發(fā)展,機械式折彎機的這些優(yōu)點已不明顯,液壓折彎機的平行精度更高,也更能承受偏載,并能進(jìn)行沖孔。液壓板料折彎機,也就是采用液壓傳動的折彎機,與機械折彎機相比具有明顯的優(yōu)點:1)行程較長,在行程的任何一點都可產(chǎn)生最大壓力;2)具有過載保護(hù),不會損壞模具和機器;3)調(diào)節(jié)行程、壓力、速度簡單方便,容易實現(xiàn)數(shù)控;4)容易實現(xiàn)快速趨近、慢速折彎,可任意調(diào)整轉(zhuǎn)換點;5)機器結(jié)構(gòu)布局靈活,可以實現(xiàn)多種多樣的結(jié)構(gòu)。從以上可以看出,機械折彎機所固有的,難以克服的缺點,采用液壓傳動都可以解決了。本機采用計算機數(shù)控(CNC)折彎機,具有彩色圖形顯示;并能預(yù)先顯示每一折彎工序的折彎過程;自動繪制折彎零件的毛胚展開圖;確定最優(yōu)折彎順序;選擇模具,判斷模具,判斷折彎過程中零件與模具是否發(fā)生干涉;自動編程。數(shù)控折彎機的折彎精度比普通折彎機高,而且整批零件的精度一致,生產(chǎn)率比普通折彎機提高三倍以上,零件的彎越多,生產(chǎn)率提高越多。我們設(shè)計的WE67K-500/4000數(shù)控電液同步折彎機完全能夠滿足用戶的技術(shù)要求。在一臺普通折彎機上對一個多彎零件進(jìn)行折彎時,首先對整批零件進(jìn)行第一道的折彎,然后依次進(jìn)行以下各道折彎。這樣需要足夠的堆放場地,繁重的搬運工作。如果擁有幾臺折彎機,可以在每臺折彎上進(jìn)行一道折彎,則又需要占用幾臺折彎機和幾名工人,并在第一個零件完成全部折彎工序以前,整批零件都積壓在加工過程中。數(shù)控折彎機完全改變了這種生產(chǎn)面貌。根據(jù)設(shè)定的程序,折彎機自動調(diào)整滑塊行程和后擋料位置,并設(shè)定時間,一個零件的全部折彎工序自動連續(xù)進(jìn)行。并且數(shù)控折彎機都有角度直接編程功能,只要輸入幾個數(shù)據(jù),經(jīng)過一次試折和修正,即可完成調(diào)整工作,不需要技術(shù)熟練的工人。而在普通折彎機上需要憑經(jīng)驗經(jīng)過幾次試折。因此,使用數(shù)控折彎機的加工成本,可比普通折彎機節(jié)約20%70%,經(jīng)濟(jì)效果十分顯著。設(shè)計依據(jù):序號名稱參數(shù)備注1公稱力5000KN2工作臺長度4000mm3工作臺寬度400mm4喉口深度400mm5滑塊行程320mm6立柱間距離3300mm7數(shù)控軸數(shù)基本軸:Y1,Y2其余軸可任意組合X1,X2,Z1,Z2,R1,R2,V8工作臺面與滑塊間最大開啟高度630mm9機器外形尺寸4225mmx3710mmx4350mm10油缸快下速度71.7mm/s11油缸工進(jìn)速度6mm/S12油缸回程速度46mm/S13滑塊空載行程次數(shù)3次/分鐘14最大工作壓力25MPa15主電機功率30Kw16重量36000Kg17墻板厚度110mm18工作臺厚度x寬度100x40019工作臺主板厚度11020滑塊厚度110二、 設(shè)計計算步驟(一) 液壓計算說明1.選型(1)調(diào)速回路選擇 旁路節(jié)流閥調(diào)速回路 如圖所示,這種回路是把節(jié)流閥接在與執(zhí)行元件并聯(lián)的旁油路上。通 過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流面積,來控制泵溢回油箱的流量,即可實現(xiàn)調(diào)速。由于溢流已由節(jié)流閥承擔(dān),故溢流閥實為安全閥,常態(tài)時關(guān)閉,過載時打開,其調(diào)定壓力為最大工作壓力的1.11.2倍,故泵工作過程中的壓力隨負(fù)載而變化。 回油節(jié)流閥調(diào)速回路如圖所示,將節(jié)流閥串接在缸的回油路上,即構(gòu)成回油節(jié)流閥調(diào)速回路(泵的出口壓力恒定)。用節(jié)流閥調(diào)節(jié)缸的回油流量,實現(xiàn)調(diào)速。 進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速回路將節(jié)流閥串聯(lián)在泵與缸之間,即構(gòu)成進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速回路(見圖)。泵輸出的油液一部分經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入缸的工作腔,泵多余的油液經(jīng)溢流閥回油箱。由于溢流閥有溢流,泵的出口壓力Pp保持恒定。調(diào)節(jié)節(jié)流閥通流面積,即可改變通過節(jié)流閥的流量,從而調(diào)節(jié)缸的速度。可見,進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速加路適用于輕載、低速、負(fù)載變化不大和對速度穩(wěn)定性要求不高的小功率場合。進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路使用普遍,但由于執(zhí)行元件的回油不受限制,所以不宜用在超越負(fù)載(負(fù)載力方向與運動方向相同)的場合.閥應(yīng)安裝在液壓執(zhí)行元件的進(jìn)油路上,多用于輕載、低速場合。對速度穩(wěn)定性要求不高時,可采用節(jié)流閥;對速度穩(wěn)定性要求較高時,應(yīng)采用調(diào)速閥。該回路效率低,功率損失大。采用雙單向節(jié)流閥,雙方向均可實現(xiàn)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速。上述兩種回路(即回油節(jié)流閥調(diào)速回路和進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路)的不同之處:a回油節(jié)流閥調(diào)節(jié)回路的節(jié)流閥使缸的回油腔形成一定的背壓(p20),因而能承受負(fù)值負(fù)載,并提高了缸的速度平穩(wěn)性。b.進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速回路容易實現(xiàn)壓力控制。因當(dāng)工作部件在行程終點碰到死擋鐵后,缸的進(jìn)油腔油壓會上升到等于泵壓,利用這個壓力變化,可使并聯(lián)于此處的壓力繼電器發(fā)訊,對系統(tǒng)的下步動作實現(xiàn)控制。而在回油節(jié)流閥調(diào)速進(jìn),進(jìn)油腔壓力沒有變化,不易實現(xiàn)壓力控制。雖然工作部件碰到死擋鐵后,缸的回油腔壓力下降為零,可利用這個變化值使壓力繼電器失壓發(fā)訊,對系統(tǒng)的下步動作實現(xiàn)控制,但可靠性差,一般不采用。c.若回路使用單桿缸,無桿腔進(jìn)油流量大于有桿腔回油流量。故在缸徑、缸速相同的情況下,進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速回路的節(jié)流閥開口較大,低速時不易堵塞。因此,進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度。d.長期停車后缸內(nèi)油液會流回油箱,當(dāng)泵重新向缸供油時,在回油節(jié)流閥調(diào)速回路中,由于進(jìn)油路上沒有節(jié)流閥控制流量,會使活塞前沖;而在進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速回路中,活塞前沖很小,甚至沒有前沖。e.發(fā)熱及泄漏對進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速的影響均大于回油節(jié)流閥調(diào)速。因為進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速回路中,經(jīng)節(jié)流閥發(fā)熱后的油液直接進(jìn)入缸的進(jìn)油腔;而在回油節(jié)流閥調(diào)速回路中,經(jīng)節(jié)流閥發(fā)熱后的油液直接流回油箱冷卻。根據(jù)以上分析,采用進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速回路比較合適。(2)液壓控制閥的選擇 選閥種類a. 液控單向閥 液控單向閥按結(jié)構(gòu)特點可分為簡式和卸載式兩類。卸載式的特點是帶有卸載閥,當(dāng)控制活塞上移時先頂開卸載閥的小閥芯3,使主油路卸壓,然后再頂開單向閥芯。這樣可大大減小控制壓力,使控制壓力與工作壓力之比降低到4.5%,因此可用于壓力較高的場合。 液控單向閥,亦可稱作單向閉鎖閥保壓閥等。它用于液壓系統(tǒng)中,阻止油流反向流動,起到一般單向閥的作用;但可利用控制壓力油,通過控制活塞打開單向閥芯,使油流實現(xiàn)反向流動。液控單向閥可用在需要嚴(yán)格封閉的油路中,進(jìn)行單位向閉鎖,起到保壓作用。b. 機動換向閥 機動換向閥用來控制機械運動部件的行程,故又稱行程換向閥。它利用檔鐵或凸輪推動閥芯實現(xiàn)換向。當(dāng)擋鐵(或凸輪)運動速度v一定時,可通過改變擋鐵斜面角度a來改變換向時閥芯移動速度,調(diào)節(jié)換向過程的快慢。機動換向閥通常是二位的,有二通、三通、四通、五通幾種。其中二通的又分常閉式和常開式兩種。c. 電液動換向閥 電液動換向閥由電磁換向閥和液動換向閥組合而成。其中電磁換向閥起先導(dǎo)作用,用來改變控制液流的方向,從而改變起主閥作用的液動換向閥的工作位置。d. 調(diào)速閥 MSA型調(diào)速閥的流量由手柄在120范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),流量調(diào)好后,手柄位置可被鎖緊旋鈕固定,流量值從刻度盤上顯示。減壓閥可以選擇是否帶行程調(diào)節(jié)器。 e. 普通單向閥普通單向閥的作用是使液體只能沿一個方向流動,不許它反向倒流。對單向閥的要求主要有:i.通過液流時壓力損失要小,而反向截止時密封性要好;ii.動作靈敏,工作時無撞擊和噪聲。該閥在這次設(shè)計中被使用。f. 換向閥 換向閥是借助于閥芯與閥體之間的相對運動,使與閥體相連的各油路實現(xiàn)接通、切斷,或改變液流的方向的閥類。對換向閥的基本要求是:a.液流通過閥時壓力損失小(一般p0.10.3MPa);b.互不相通的油口間的泄漏小;c.換向可靠、迅速且平穩(wěn)無沖擊。該閥在這次設(shè)計中被使用。g. 電磁換向閥 電磁換向閥是利用電磁鐵吸力推動閥芯來改變閥的工作位置。由于它可借助于按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、限位開關(guān)、壓力繼電器等發(fā)出的信號進(jìn)行控制,所以易于實現(xiàn)動作轉(zhuǎn)換的自動化。該閥在這次設(shè)計中被使用。h. 先導(dǎo)式溢流閥 DB型閥是先導(dǎo)控制式的溢流閥,用來控制液壓系統(tǒng)的壓力;DBW型閥是先導(dǎo)控制式的電磁溢流閥,除控制液壓系統(tǒng)的壓力外,還能在任意時刻使系統(tǒng)卸荷。 I.起安全閥作用(防止液壓系統(tǒng)過載) II.起溢流閥作用(維持液壓系統(tǒng)壓力恒定) III.使液壓系統(tǒng)卸荷該閥在這次設(shè)計中被使用。 選閥型號名稱規(guī)格數(shù)量沖液閥PF-48-A2-F2溢流閥CVA25-H2單向閥CA6-H3直入式插裝溢流閥CLEB-40201疊加型溢流閥MBP-03B-H2MBP-03H-H1電磁換向閥D5-02-2B10A-D252D5-02-2B40B-D252D5-02-2B8A-D252D5-03-2B2-D251電液比例先導(dǎo)溢流閥EDG-01-H-V1(3)泵的選擇 選泵的種類a. 齒輪泵I.外嚙合式齒輪泵 當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時,在A腔,由于輪齒脫開使窖逐漸增大,形成真空從油箱吸油,隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)充滿在齒槽內(nèi)的油被帶到B腔,在B腔,由于輪齒嚙合,容積逐漸減小,把液壓油排出。利用齒和泵殼形成的封閉容積的變化,完成泵的功能,不需要配流裝置,不能變量。結(jié)構(gòu)最簡單、價格低、徑向載荷大。II.內(nèi)嚙合式齒輪泵 當(dāng)傳動軸帶動外齒輪旋轉(zhuǎn)時,與此相嚙合的內(nèi)齒輪也隨著旋轉(zhuǎn)。吸油腔由于輪齒脫開而吸油,經(jīng)隔板后,油液進(jìn)入壓油腔,壓油腔由于輪齒嚙合而排油。 典型的內(nèi)嚙合齒輪泵主要有內(nèi)齒輪、外齒輪及隔板等組成。利用齒和齒圈形成的容積變化,完成泵的功能。在軸對稱位置上布置有吸、排油口。不能變量。尺寸比外嚙式略小,價格比外嚙合式略高,徑向載荷大。i.流量、壓力的脈動小。ii.噪聲低。iii.輪齒接觸應(yīng)力小,磨損小,因而壽命長。iv.主要零件的加工難度大,成本高,價格比外嚙合齒輪泵貴。b.葉片泵利用插入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的葉片間容積變化,完成泵的作用。在軸對稱位置上布置有兩組吸油口和排油口。徑向載荷小,噪聲較低流量脈動小。c. 軸向柱塞泵柱塞泵由缸體與柱塞構(gòu)成,柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運動,在工作容積增大時吸油,工作容積減小時排油。采用端面配油。徑向載荷由缸體外周的大軸承所平衡,以限制缸體的傾斜。利用配流盤配流。傳動軸只傳遞轉(zhuǎn)矩、軸徑較小。由于存在缸體的傾斜力矩,制造精度要求較高,否則易損壞配流盤。該設(shè)計采用軸向柱塞泵。 選泵的型號軸向柱塞泵的型號:63MCY14-1B;壓力:31.5 MPa;排量:63 ml/r(4)管接頭的選擇卡套式管接頭利用卡套變形卡住管子并進(jìn)行密封,結(jié)構(gòu)先進(jìn),性能良好,重量輕,體積小,使用方便,廣泛應(yīng)用于液壓系統(tǒng)中。工作壓力可達(dá)31.5MPa,要求管子尺寸精度高,需用冷拔鋼管??ㄌ拙纫喔?。適用于油、氣及一般腐蝕性介質(zhì)的管路系統(tǒng)。 焊接式管接頭。利用接管與管子焊接。接頭體和接管之間用O形密封圈端面密封。結(jié)構(gòu)簡單,易制造,密封性好,對管子尺寸精度要求不高。要求焊接質(zhì)量高,裝拆不便。工作壓力可達(dá)31.5MPa,工作溫度2580,適用于以油為介質(zhì)的管路系統(tǒng)。該管接頭用于此次設(shè)計中。(5)液壓缸的選擇 液壓缸的種類a.活塞式液壓缸活塞僅能單向運動,其反向運動需由外力來完成。b. 伸縮式液壓缸有多個依次運動的活塞,各活塞逐次運動時,其輸出速度和輸出力均是變化的。c. 柱塞式液壓缸活塞僅能單向運動,其反向運動需由外力來完成。但其行程一般較活塞式液壓缸大。本設(shè)計應(yīng)用了該種形式的液壓缸。 液壓缸的規(guī)格及計算過程a.要求:I.單只油缸噸位為250TII.滑塊行程400mmIII.慢下速度5mm/sb.計算步驟:I.油缸直徑計算圓整后取:D=360mm校驗在D=360mm的系統(tǒng)壓力為:滿足要求II.確定活塞桿直徑液壓缸的上下面積比根據(jù)BOSCH液壓系統(tǒng)的特性選取,一般取8-10位最佳,初步選定面積比iD=8:1,得圓整后取d=340mm校驗得:故滿足要求III.油缸中段壁厚的確定受力分析如下:又因為材料為鍛鋼,故根據(jù)第四強度理論得知: Pn=25.56MPaPy=1.25Pn=31.95MPa代入數(shù)據(jù)得: 考慮結(jié)構(gòu),圓整為速度及流量計算 V慢下=5mm/sQV =S上V慢下2=1.02 l/S Q總=1.0260=61.2 l/min故選用125 ml/r的泵,電機轉(zhuǎn)速1000 r/minQ泵=125 l/min 61.2 l/min滿足要求V回程IV.快下速度計算G=6.89,則油缸下腔靜壓為310N/mm2 PX=G/SF=由Q=Qnormal得知:Q回=100=94.57 l/min V快下=Q/SF=71.7mm/s 校核: 當(dāng)Q回=94.57 l/min時,Q吸8.6=813.3 l/min,但根據(jù)BOSCH閥塊的最大充油特性可知:Q吸max=700 l/min可知:Q吸max=Q閥max+125/2=762.5 l/min故快下速度此時應(yīng)根據(jù)上腔最大吸油量決定,應(yīng)在回油管路裝單向順序閥來滿足要求 即:V快下Q吸max/S上t總=t快+t慢+t回+1.5s滿足每分鐘1次的要求2.功率計算 P泵=Pq=25.5661.2/6026.58KW校核:P需=FV=5000.05=25KWP泵P需,故功率滿足要求 選用Y225M-6B5 960 r/min的電機30KW (二) 機械計算說明1.工作臺強度校核(1)所用公式: I=W= y(x) 均布=ql4(5-242)/384EIZB=40cmH=170cmh=150cmb=29cm慣性矩: Iz=8220417cm4均布載荷: q= F:本機公稱力0.5105N L:工作臺總長400 cm抗彎截面模量: Wz= = m/l=350/3300=0.106 支點反力: RA=RB=ql(1+2)/2 =12503300(1+20.106)/2 =2.5104N彎矩: MA=MB=qm 0xm MA= =-7.66105Nmm MX=() mxm+1 M=x(x-L)+Lm =ql2 (142)/8 =12503302(140.1062)/8 =16250874.75 Nmm剪力:AC段:QA= - qx 0xm QA= - 125035 = - 43750 AB段: Q=q(x) mxm+1 A點: =RA=2.5104N(2)彎曲應(yīng)力: MM截面處彎曲應(yīng)力最大 mm=MmaxWz=16250874.7596710.8=1680.4 N/mm2 材質(zhì):16Mn s=2750 N/mm2 = s /n n=2 = 2750/2 =13750 N/mm2 m-m 剪應(yīng)力:A、B處最大 A=B=2.5104/S A =2264 N/mm2 SA=4010+6411=1104 =0.613750=8250 N/mm2 A=B 安全(3)剛度校核:均布載荷 ymax=ql4(5-242)/384EIz =12503304(5240.1062)/38421068220417=0.0111ymax y許可2.滑塊:B=11,H=190,l=330,h=80.5 慣性矩: Iz=6.31064 抗彎截面模量: Wz=6.61043支反力: RB=RC=2.5104N彎矩: AB段: M= 0x AC段: M= x1 Mmax=3.8107 Nmm剪力: AB段: Qx=2.5104N AC段: Qx=-=-2.5104 N彎曲應(yīng)力: max= Mmax/Wz=3.8107/6.6104=575.8 N/mm2 n=s/max=2750/575.8=4.78剪應(yīng)力: B、C處最大 SA=1180.5=885.52B=C=RA/SA =2.5104/885.5=2823.3 N/mm2 =8250N/mm2B=C安全剛度校核:集中 yA=ymax=Pl3/48EIz=0.51063303/4821066.3106=0.03=265/400=0.066 均布yA=ymax=ql4(5-242)/384 EIz =12503304(5-240.0662)/38421066.3106 =0.015 許可3.墻板: H=195 P=2.5104 N (1) W= B=11 慣性矩: Iz=6.81064 轉(zhuǎn)矩半徑: L=42+195/2=139.5 抗彎截面模量: Wz=71043墻板危險截面在A-A,應(yīng)力由拉應(yīng)力和彎應(yīng)力合成 SA-A=BH=11195=2145 拉=1165.5 N/mm2彎=4982.1 N/mm2 max=116.55+498.21=6147.6 N/mm2 n=s/max=2750/614.76=4.474.聯(lián)接螺栓的強度計算及校核選用:每只油缸蓋采用16-M36的螺釘聯(lián)接,校核得:因為滑塊重G1=5.3T,故總重量為:G=1.3G1=6.89T螺釘擰緊系數(shù)K=1.5根據(jù)螺栓的校核公式:得:故強度滿足要求。三、 使用說明(一)機器的用途和適用范圍本機器對折彎金屬板料具有較高的勞動生產(chǎn)率和較高的折彎精度,當(dāng)折彎機折彎不同厚度的板料時,就選擇不同開口尺寸V形槽下模,若采用不同形狀的上下模具,可折彎成各種形狀的工件(見圖1),同時電腦計算出折彎力(見表1)并給予控制。機器采用鋼板拼接結(jié)構(gòu),具有足夠的強度和剛度。液壓傳動保證工作時不致因板料厚度變化或下模V形槽選擇不當(dāng)而引起的嚴(yán)重超載事故。此外本機器具有工作平穩(wěn)可靠,操作方便,下模裝有撓度補償機構(gòu),以保證獲得較高的折彎精度。用戶只需配備各種不同的模具,就能將金屬板料折彎成各種不同形狀的工件。本產(chǎn)品采用先進(jìn)的電液同步技術(shù),性能可靠,即使在偏載力的作用下,仍能保證較高的同步精度是理想的板料成形設(shè)備之一,它廣泛用于飛機、汽車、造船、電器、機械及輕工業(yè)等行業(yè),生產(chǎn)效率較高。(二)機器的主要結(jié)構(gòu)及工作原理1.機器的主要結(jié)構(gòu)本機器主要部件同鋼板拼接而成,強度高,剛性好。(1)機架由左右墻板、油箱、托盤、工作臺、撐擋等拼接成框形機架。工作臺座于左右邊墻板下部,油箱位于機器的上部。(2)滑塊滑塊由整塊鋼板制成,與左右油缸中的活塞桿連接在一起,二個油缸固定在左右墻板上,通過液壓驅(qū)動使活塞桿帶動滑塊上下動作。(3)液壓系統(tǒng)使用德國BOSCH公司折彎機專用液壓閥。(4)前托料架,后擋料。前托料架由手動調(diào)節(jié)。后擋料由電腦控制定位尺寸,并具有較高的定位精度。(5)模具采用70#鋼或合金鋼材經(jīng)鍛造、熱處理、銑削、磨削等加工而成。上模采用多種短模拼接或整體上模,具有精度高,互換性好,便于裝拆等特點。(6)電氣電氣箱上安裝有各種操作按鈕。2.機器的工作原理:本機器采用電液同步控制技術(shù),其控制方框圖如下: 當(dāng)操作者在DNC中輸入折彎工件的一些基本參數(shù)之后,DNC根據(jù)輸入的參數(shù)計算出折彎該工件的折彎力,X軸的定位尺寸?;瑝K快速運動的距離。速度轉(zhuǎn)換點的位置,下死點的位置,上死點位置等等,并分別控制比例溢流閥,X軸驅(qū)動器,比例換向閥放大器等,控制整個機器的動作。當(dāng)滑塊停止時(參見液壓原理圖),所有的電磁閥都無動作。此時,由于比例溢流閥的比例電磁鐵沒有DNC輸出的電流信號,處于開戶狀態(tài),因此比例溢流閥的主閥處于開戶狀態(tài),油泵打出的油液被8號液控單向閥封閉,油缸上腔經(jīng)3號二位二通液控?fù)Q向閥之右位與油箱接通,因此滑塊處于停止?fàn)顟B(tài),如果滑塊停在上死點時,油缸下腔有些滲油而使滑動慢慢落下,屬正?,F(xiàn)象,當(dāng)滑塊下降一段距離以后DNC會發(fā)出一個上升信號,控制滑塊回至上死點。當(dāng)滑塊快速下降時,比例溢流閥的比例電磁鐵得到DNC發(fā)出的電流信號而關(guān)閉。4Y3通電,而使8號液控單向閥打開,比例換向閥4Y5處于第二位工作狀態(tài),此時,油缸下腔的油液通過3號閥直接從油箱內(nèi)吸入,同時油泵壓出的油液,經(jīng)4Y5進(jìn)入油缸上腔?;瑝K快速下降的速度由DNC控制比例換向4Y5實現(xiàn)。當(dāng)滑塊慢速下降時,電磁閥1Y2通電而使3號閥關(guān)閉,4Y3斷電而使8號閥關(guān)閉,油泵出油經(jīng)7號比例換向閥進(jìn)入油缸上腔,油缸下腔回油經(jīng)4號平衡閥,7號比例換向閥回油箱。當(dāng)滑塊回程時7號比例換向閥在第四位工作,DNC輸給比例溢流閥一個恒定提升電流信號,從而使提升壓力是恒定的。油泵出油經(jīng)7號比例換向閥,11號單向閥進(jìn)入油缸下腔,油缸上腔的油液經(jīng)3號閥回油箱。出廠時安全閥4.1,平衡閥4和下腔安全閥10的壓力均已調(diào)整好,用戶不得隨意調(diào)整,否則后果自負(fù)。(三)機器的吊運和安裝為了便于運輸,機器在吊運前拆卸成工作臺、墻板、滑塊、油箱等幾大部件,機器部件運至用戶安裝場地后,在制造廠人員指導(dǎo)下吊裝調(diào)試。(四)機器的調(diào)整,操作和使用1.滑塊行程調(diào)整 滑塊的快速行程距離,速度轉(zhuǎn)換點位置,滑塊慢速行程距離,下死點位置,滑塊上死點位置,均由電腦根據(jù)用戶所加工工件的參數(shù),計算,顯示并控制上死點位置及保壓時間,也可以由用戶在電腦屏幕上設(shè)置。如工件角度不符合用戶要求,也可以直接在電腦屏幕上修正,詳見DA65操作手冊。2.折彎力的調(diào)整 電腦根據(jù)所加工工件的長度,厚度,下模V型槽的開口大小及板料材質(zhì)計算出折彎力的大小,并直接控制壓力比例閥,使液壓系統(tǒng)提供所需要的折彎力。3.后擋料的調(diào)整 后擋料的定位由用戶根據(jù)所加工工件在X,X2,Z1,Z2方向上的尺寸,利用DA65參數(shù)設(shè)置該尺寸,控制伺服電機使后擋料定位。(六)機器的維護(hù)保養(yǎng)及常見故障排除 凡是操作和維修機器的人員,對照機器實體,認(rèn)真領(lǐng)會和熟悉本機器的主要結(jié)構(gòu),性能和使用方法,做好經(jīng)常性維修保養(yǎng)工作,做好日常使用記錄以便查閱。1.本機器必須有專人負(fù)責(zé),操作者應(yīng)熟悉;牢記本機器的操作規(guī)程。2.本機器使用46#液壓油,必須保持油液的清潔度及油路暢通,加油時需經(jīng)200目以上濾油網(wǎng)過濾,新機器使用一個月以后需換一次油,以后每年換一次油,高壓濾油器濾芯,每三個月必須更換一次。3.本機器采用分散潤滑,使用中應(yīng)根據(jù)工作使用情況,參照機器潤滑點指示圖(見圖5)加油。4.工件的折彎力不準(zhǔn)大于公稱力。5.不允許作單點負(fù)載工作,折彎力不得大于125T/m。6.發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象或響聲時,必須立即停車,找出原因進(jìn)行修理。7.機器大修后,其精度應(yīng)保持出廠標(biāo)準(zhǔn)。 圖5機器潤滑點指示圖潤滑點號碼潤滑點名稱油量大小加油時間潤滑油種類及牌號1滑座(八處)小24h3號鈣基潤滑脂2導(dǎo)軌(左右)中4h3號鈣基潤滑脂3導(dǎo)軌(左右)中4h3號鈣基潤滑脂常見故障及排除故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法油泵不出油滑動不動油泵旋轉(zhuǎn)方向不對將電源進(jìn)線的相位校對元件,管接頭及缸的滲油聯(lián)接螺紋未擰緊密封件損壞或老化擰緊聯(lián)接螺紋,更換密封封件管道和機器產(chǎn)生振動油箱油量不足或濾油網(wǎng)堵塞,使泵吸空清洗或更換濾油器油箱內(nèi)油加至油標(biāo)中心高壓濾油器發(fā)出叫聲高壓濾油器堵塞更換高壓濾油器濾芯滑塊到達(dá)某一位置后不再下來,自動回程或上模壓住下模以后不能自動回程電腦內(nèi)選用模具與實際用模具不符合校對電腦內(nèi)選用的與實際所使用的模具(七)隨機附帶備用易損零件表 型號名稱WE67K-500規(guī)格材料件數(shù)O型密封圖GB1235-76D=10 d=1.9橡膠 I-41D=11 d=1.9橡膠 I-42D=20 d=2.4橡膠 I-46D=24 d=2.4橡膠 I-49D=30 d=2.4橡膠 I-42D=40 d=2.4橡膠 I-42D=40 d=3.1橡膠 I-41D=85 d=3.5橡膠 I-42D=210 d=5.7橡膠 I-42D=300 d=8.6橡膠 I-42D=375 d=8.6橡膠 I-42D=415 d=8.6橡膠 I-42D=420 d=8.6橡膠 I-42防塵圈d=3602四、 設(shè)計收獲與體會這次所設(shè)計的WE67K-500/4000液壓板料折彎機是在原有半自動板料折彎機的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),使其成為一種產(chǎn)品精度和工作效率高、性能可靠、操作簡便、通用性好的板料彎曲設(shè)備之一,得到更廣泛的應(yīng)用。這次主要在三個部分做了改進(jìn):(一) 液壓部分液壓部分是本次改進(jìn)的重點,本產(chǎn)品采用的電液同步技術(shù),性能可靠,即使在偏載力的作用下,仍能保證較高的同步精度。(二) 機械部分機械部分主要是在下模安裝了擾度補償機構(gòu),以保證獲得較高的折彎精度。用戶只需配備不同的模具,就能將金屬板料折彎成不同形狀的工件。(三) 電氣部分電氣部分采用了CNC數(shù)控系統(tǒng),可根據(jù)不同的厚度、不同的開口計算出折彎力并給予控制。直觀、精確、統(tǒng)一。以上三方面難點多、工作量大,對于我來說是前所未有的挑戰(zhàn),在指導(dǎo)老師的幫助下,通過自己的努力,最終還是完成了設(shè)計任務(wù)。經(jīng)過這幾個月的時間,我學(xué)到了很多東西,也更清楚了知識是需要融會貫通和積累的,培養(yǎng)了對機械設(shè)計的興趣,初步掌握了設(shè)計的基本步驟。這些將對我在以后的工作中有很大的幫助,我也充分認(rèn)識到只有通過不斷的學(xué)習(xí)、大量的實踐、深刻的反思,總結(jié)和再學(xué)習(xí),才能成長成為一個真正的合格的機械設(shè)計工作者。五、 參考文獻(xiàn)1.徐灝主編.機械設(shè)計手冊第2版.機械工業(yè)出版社,2000年2.華中理要大學(xué)何存興、張鐵華主編.液壓傳動與氣壓傳動第2版.華中科技大學(xué)出版社,2000年3.上?;W(xué)院、無錫輕工業(yè)學(xué)院編.由陳維新主編.工程力學(xué)上冊.高等教育出版社, 1978年4南京工學(xué)工院楊可楨、程光蘊主編.機械設(shè)計基礎(chǔ)第4版本.高等教育出版社,1998年5東南大學(xué)機械學(xué)學(xué)科組鄭文緯,吳克堅主編.機械原理.第7版.北京:高等教育出版社,19976.孫恒,陳作模主編.機械原理.第5版.北京:高等教育出版社,19967.機械工業(yè)部洛陽軸承研究所編.全國滾動軸承產(chǎn)品樣本,199519
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液壓
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液壓板料折彎機,液壓,板料,折彎
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