1、 機電一體化專業2001屆畢業設計 目 錄一、 設計的意義 2二、 設計計算步驟 6三、 使用說明 24四、 設計收獲與體會 43五、 參考文獻 44一、 設計的意義 板料折彎機是一種使用最廣泛的板料彎曲設備，用最簡單的通用模具對板料進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格繁多，結構形式多樣，功能不斷增加，精度日益提高，已經發展成為一種精密的金屬成形機床。本次所需設計折彎機，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

2、電氣控制。現用戶為提高產品精度和工作效率，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，所加工產品精度要高過國家標準一級，加工過程半自動化（工作人員只需踩按開關就能加工出所需工件）。根據用戶的具體要求，計劃設計WE67K-500/4000數控電液同步折彎機。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，基本結構特征與機械壓力機相同，采用曲柄連桿機構、離合器和制動器，通過飛輪釋放能量產生折彎壓力。機械折彎機的優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

3、和速度都是固定的，不能調整；2）壓力不能控制，在滑塊下行程中從曲軸轉角的最后15度20度開始到行程下死點之間，才能達到額定壓力，而在行程的中間位置，有效壓力只有額定壓力的65%左右；3）機器結構布局靈活性差，難以實現數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計要求。隨著液壓折彎機的發展，機械式折彎機的這些優點已不明顯，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點：1）行程較長，在行程的任何一點都可產生最大壓力；2）具有過載保護，不會損壞模具和機器；3）調節行程、壓力、速度簡單方便，容易實

4、現數控；4）容易實現快速趨近、慢速折彎，可任意調整轉換點；5）機器結構布局靈活，可以實現多種多樣的結構。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。本機采用計算機數控（CNC）折彎機，具有彩色圖形顯示；并能預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生干涉；自動編程。數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，生產率比普通折彎機提高三倍以上，零件的彎越多，生產率提高越多。我們設計的WE67K-500/4000數控電液同步折彎機完全能夠滿足用戶的技術要求。在一臺

5、普通折彎機上對一個多彎零件進行折彎時，首先對整批零件進行第一道的折彎，然后依次進行以下各道折彎。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。數控折彎機完全改變了這種生產面貌。根據設定的程序，折彎機自動調整滑塊行程和后擋料位置，并設定時間，一個零件的全部折彎工序自動連續進行。并且數控折彎機都有角度直接編程功能，只要輸入幾個數據，經過一次試折和修正，即可完成調整工作，不需要技術熟練的工人。而在普通折彎機上需要憑經驗經過幾次試折。因此，使用數控折彎機的加工成

6、本，可比普通折彎機節約20%70%，經濟效果十分顯著。設計依據：序號名稱參數備注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數控軸數基本軸：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油缸工進速度6mm/S12油缸回程速度46mm/S13滑塊空載行程次數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

7、作臺厚度x寬度100x40019工作臺主板厚度11020滑塊厚度110二、 設計計算步驟三、四、 需說明書、圖紙等完整設計請加叩叩22158911512五、 親，由于某些原因，沒有上傳完整的畢業設計（完整的應包括畢業設計說明書、相關圖紙CAD/PROE、中英文文獻及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內容（目錄及某些關鍵內容）如需要的朋友，請聯系我的叩扣:2215891151，數萬篇現成設計及另有的高端團隊絕對可滿足您的需要.六、 此處刪除XXXXXXXX七、 XXXXXXXXXXXXXXXXXX八、 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX九、 XXXXXXX約5000字,需完整說明書聯系

8、Q2215891151。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行密封，結構先進，性能良好，重量輕，體積小，使用方便，廣泛應用于液壓系統中。工作壓力可達31.5MPa，要求管子尺寸精度高，需用冷拔鋼管。卡套精度亦高。適用于油、氣及一般腐蝕性介質的管路系統。 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。

9、結構簡單，易制造，密封性好，對管子尺寸精度要求不高。要求焊接質量高，裝拆不便。工作壓力可達31.5MPa，工作溫度2580，適用于以油為介質的管路系統。該管接頭用于此次設計中。(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。本設計應用了該種形式的液壓缸。 液壓缸的規格及計算過程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

10、：I.油缸直徑計算圓整后取：D=360mm校驗在D=360mm的系統壓力為：滿足要求II.確定活塞桿直徑液壓缸的上下面積比根據BOSCH液壓系統的特性選取，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，故根據第四強度理論得知： Pn=25.56MPaPy=1.25Pn=31.95MPa代入數據得： 考慮結構，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=1.02×60=61.2 l/min故選用125 ml/r的泵，電機轉速100

11、0 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Q回=94.57 l/min時，Q吸×8.6=813.3 l/min,但根據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故快下速度此時應根據上腔最大吸油量決定,應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

12、+t慢+t回+1.5s滿足每分鐘1次的要求2.功率計算 P泵=Pq=25.56×61.2/6026.58KW校核：P需=FV=500×0.05=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0.5×105N L：工作臺總長400 cm抗彎截面模量: Wz= = m/l=350/3300=

13、0.106 支點反力： RA=RB=ql(1+2)/2 =1250×3300(1+2×0.106)/2 =2.5×104N彎矩： MA=MB=qm 0xm MA= =-7.66×105N·mm MX=() m<x<m+1 M=x(x-L)+Lm =ql2 (142)/8 =1250×3302(14×0.1062)/8 =16250874.75 N·mm剪力:AC段：QA= - qx 0<x<m QA= - 1250×35 = - 43750 AB段： Q=q(x) m<x&l

14、t;m+1 A點： =RA=2.5×104N(2)彎曲應力: MM截面處彎曲應力最大 mm=MmaxWz=16250874.75×96710.8=1680.4 N/mm2 材質：16Mn s=2750 N/mm2 = s /n n=2 = 2750/2 =13750 N/mm2 m-m< 剪應力：A、B處最大 A=B=2.5×104/S A =2264 N/mm2 SA=40×10+64×11=1104 =0.6×13750=8250 N/mm2 A=B< 安全(3)剛度校核：均布載荷 ymax=ql4(5-242)/38

15、4EIz =1250×3304(524×0.1062)/384×2×106×8220417=0.0111ymax y許可2.滑塊：B=11，H=190，l=330，h=80.5 慣性矩： Iz=6.3×1064 抗彎截面模量： Wz=6.6×1043支反力： RB=RC=2.5×104N彎矩： AB段: M= 0x AC段: M= x1 Mmax=3.8×107 N·mm剪力： AB段: Qx=2.5×104N AC段: Qx=-=-2.5×104 N彎曲應力： max= M

16、max/Wz=3.8×107/6.6×104=575.8 N/mm2 n=s/max=2750/575.8=4.78剪應力： B、C處最大 SA=11×80.5=885.52B=C=RA/SA =2.5×104/885.5=2823.3 N/mm2 =8250N/mm2B=C<安全剛度校核：集中 yA=ymax=Pl3/48EIz=0.5×106×3303/48×2×106×6.3×106=0.03=265/400=0.066 均布yA=ymax=ql4(5-242)/384 EIz =1

17、250×3304(5-24×0.0662)/384×2×106×6.3×106 =0.015 許可3.墻板： H=195 P=2.5×104 N (1) W= B=11 慣性矩： Iz=6.8×1064 轉矩半徑: L=42+195/2=139.5 抗彎截面模量: Wz=7×1043墻板危險截面在A-A,應力由拉應力和彎應力合成 SA-A=BH=11×195=2145 拉=1165.5 N/mm2彎=4982.1 N/mm2 max=116.55+498.21=6147.6 N/mm2 n=s/

18、max=2750/614.76=4.474.聯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K=1.5根據螺栓的校核公式：得：故強度滿足要求。十、 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率和較高的折彎精度，當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構，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

19、擇不當而引起的嚴重超載事故。此外本機器具有工作平穩可靠，操作方便，下模裝有撓度補償機構，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。本產品采用先進的電液同步技術，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備之一，它廣泛用于飛機、汽車、造船、電器、機械及輕工業等行業，生產效率較高。（二）機器的主要結構及工作原理1.機器的主要結構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

20、油缸中的活塞桿連接在一起，二個油缸固定在左右墻板上，通過液壓驅動使活塞桿帶動滑塊上下動作。(3)液壓系統使用德國BOSCH公司折彎機專用液壓閥。(4)前托料架，后擋料。前托料架由手動調節。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，其控制方框圖如下： 當操作者在DNC中輸入折彎工件的一些基本參數之后，DNC根據輸入的參數計算出折彎該工件的折彎力，X軸的定位尺寸。滑塊快

21、速運動的距離。速度轉換點的位置，下死點的位置，上死點位置等等，并分別控制比例溢流閥，X軸驅動器，比例換向閥放大器等，控制整個機器的動作。當滑塊停止時（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，因此比例溢流閥的主閥處于開戶狀態，油泵打出的油液被8號液控單向閥封閉，油缸上腔經3號二位二通液控換向閥之右位與油箱接通，因此滑塊處于停止狀態，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，屬正常現象，當滑塊下降一段距離以后DNC會發出一個上升信號，控制滑塊回至上死點。當滑塊快速下降時，比例溢流閥的比例電磁鐵得到DNC發出的電流

22、信號而關閉。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，此時，油缸下腔的油液通過3號閥直接從油箱內吸入，同時油泵壓出的油液，經4Y5進入油缸上腔。滑塊快速下降的速度由DNC控制比例換向4Y5實現。當滑塊慢速下降時，電磁閥1Y2通電而使3號閥關閉，4Y3斷電而使8號閥關閉，油泵出油經7號比例換向閥進入油缸上腔，油缸下腔回油經4號平衡閥，7號比例換向閥回油箱。當滑塊回程時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7號比例換向閥，11號單向閥進入油缸下腔，油缸上腔的油液經3號閥回油箱。出廠時安全閥4.1，平衡閥

23、4和下腔安全閥10的壓力均已調整好，用戶不得隨意調整，否則后果自負。（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，在制造廠人員指導下吊裝調試。（四）機器的調整，操作和使用1.滑塊行程調整 滑塊的快速行程距離，速度轉換點位置，滑塊慢速行程距離，下死點位置，滑塊上死點位置，均由電腦根據用戶所加工工件的參數，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.折彎力的調整 電腦根據所加工工件的長度，厚度，下模V型槽的開口大小及板料材質

24、計算出折彎力的大小，并直接控制壓力比例閥，使液壓系統提供所需要的折彎力。3.后擋料的調整 后擋料的定位由用戶根據所加工工件在X，X2，Z1，Z2方向上的尺寸，利用DA65參數設置該尺寸，控制伺服電機使后擋料定位。（六）機器的維護保養及常見故障排除 凡是操作和維修機器的人員，對照機器實體，認真領會和熟悉本機器的主要結構，性能和使用方法，做好經常性維修保養工作，做好日常使用記錄以便查閱。1.本機器必須有專人負責，操作者應熟悉；牢記本機器的操作規程。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200目以上濾油網過濾，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

25、器濾芯，每三個月必須更換一次。3.本機器采用分散潤滑，使用中應根據工作使用情況，參照機器潤滑點指示圖（見圖5）加油。4.工件的折彎力不準大于公稱力。5.不允許作單點負載工作，折彎力不得大于125T/m。6.發現異常現象或響聲時，必須立即停車，找出原因進行修理。7.機器大修后，其精度應保持出廠標準。 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導軌（左右）中4h3號鈣基潤滑脂3導軌（左右）中4h3號鈣基潤滑脂常見故障及排除故障現象產生原因排除方法油泵不出油滑動不動油泵旋轉方向不對將電源進線的相位校對元件，管接頭及缸的滲油聯接螺紋未

26、擰緊密封件損壞或老化擰緊聯接螺紋，更換密封封件管道和機器產生振動油箱油量不足或濾油網堵塞，使泵吸空清洗或更換濾油器油箱內油加至油標中心高壓濾油器發出叫聲高壓濾油器堵塞更換高壓濾油器濾芯滑塊到達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選用模具與實際用模具不符合校對電腦內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規格材料件數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=