5）彎管機在彎曲時，液壓油的泄漏造成嚴重污染，噪音大，消耗大量能源，效果比較差。 6）彎曲大口徑管道不能一次完成，速度慢。 2彎管機彎曲裝置的設計 2.1 彎曲裝置的設計。 經過認真分析彎管加工中的新技術、新工藝，針對普通彎管機存在的一系列問題，本著低投資、高效率的原則，本設計重新設計了彎管機的彎管彎管機主傳動機構。彎管機機提高其加工自動化程度，從而大大提高工作效率，簡化其結構，提高彎曲加工精度。 2.1.1彎管機工作原理本次設計的彎管機主要由機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)兩部分組成。 其工作原理如圖2-1所示：管材由送料機構送料，送料機構首先由液壓缸驅動。 夾緊模具4夾緊管材，同時伺服電機2旋轉，帶動主動模輪3實現(xiàn)輔助送料。 這種結構的優(yōu)點是：減少管道表面的摩擦和損傷，提高管道的加工精度。 彎曲時，管材經過3、4，液壓缸驅動夾緊模具4將管材夾緊。 前端置于主模輪1內，彎曲模輪5用于抵住外端。 彎曲模與主動模保持一定的偏心距L，當彎曲模5開始接觸工件時，該段工件開始向主模輪1方向彎曲。在送料機構的推動下，驅動輪3，管子一側彎曲。 進料側受力彎曲，形成所需的彎管。

圖 2-1 工作原理示意圖 主模輪 2. 伺服電機 3. 主動模輪 4. 夾緊模 5. 彎曲模 6. 曲柄機構 2.1.2 彎曲裝置傳動機構設計彎管機的主彎曲裝置針對管材的彎曲成型，主要是彎曲機構的旋轉。 其傳輸系統(tǒng)可分為多種類型。 常見的包括：一是動力源（如伺服電機、液壓電機等）通過傳動鏈條（鏈條傳動、皮帶傳動等）直接驅動折彎機構旋轉，實現(xiàn)折彎； 另一種是齒輪傳動系統(tǒng)。 本設計采用的傳動系統(tǒng)為齒輪傳動系統(tǒng)，采用兩級行星齒輪減速，滿足彎管機低速大扭矩的工作要求。 本設計根據彎管原理，經過分析比較，確定了如圖所示的主要傳動結構。 這種新型傳動機構結構簡單、體積小、性能好、操作方便。 它包括軸座、裝配在軸座前端并裝有動力輸出軸的動力源、固定在動力輸出軸上的小錐齒輪、與小齒輪嚙合的大錐齒輪和大錐齒輪。錐齒輪連接到活動臂之間的行星齒輪組； 行星齒輪組包括樞接在軸座上的轉軸、與轉軸連接的中心齒輪軸、與轉軸固定裝配的若干銷軸、銷軸上的小行星齒輪組，內齒圈與行星齒輪嚙合。小行星齒輪。 彎管時，伺服電機通過兩級行星齒輪機構減速，將動力傳遞給主輪模具，帶動活動臂完成彎管動作，從而達到彎管的目的。 本次設計的彎管機主傳動裝置安裝在彎管機一端的底座上，驅動樞接于底座一側的彎管機旋轉。 主傳動裝置包括： (1)電動機，安裝在底座上，包括動力輸出端； (2)傳動組，主要包括兩級行星齒輪機構，以滿足彎管機低速大扭矩的要求； (3)動力源為電動機，其動力輸出端為主軸。

2.2彎管機彎曲裝置的計算彎管機彎曲裝置由曲柄機構、傳動機構、主模輪、彎管模輪組成。 首先由液壓缸驅動曲柄機構夾緊管道。 在機器的推動下，曲柄機構和彎管模具一起旋轉，達到彎管的目的。 本設計主要是為了改進傳動機構。 2.2.1 彎曲裝置主傳動計算 如圖2-2所示，彎管機的彎管傳動部分為行星齒輪機構。 為了便于計算，將其轉換成示意圖如圖2-3所示。 圖2-3 行星齒輪機構示意圖。 與普通齒輪傳動相比，行星齒輪傳動最顯著的特點是在傳遞動力時可以分割動力； 同時，輸出軸的軸線與輸入軸線在同一直線上。 因此，在某些領域，采用行星齒輪進行傳動，作為各種機械行業(yè)的傳動裝置，正在逐漸取代單一齒輪進行傳動，并且行星齒輪在一定程度上也可以取代一些機械裝置，如變速等。 。 裝置中的減速機及其增速機等。特別是對于那些傳動效率要求較高的領域（航空航天工業(yè)、武器裝備、礦山等），要求體積小、結構緊湊、傳動效率相對較高，有良好的前景。 如今，行星齒輪廣泛應用于各行各業(yè)。 傳動時，動力從中心太陽輪軸a傳遞，內齒輪固定。 假設其旋轉速度為 ，角速度為 。 行星輪公轉帶動支架旋轉。 轉速為： 為中心輪a相對于支架x的相對轉速與內齒輪b相對于支架x的相對轉速之比； p是內齒輪b與中心齒輪a的齒輪比。

本設計中，已知：,,，假設=1500r/min，則行星齒輪的傳動比為： 轉換機構的傳動比為： 由此得出：p=3，則該行星齒輪傳動的傳動比 Ratio = 1 + 3 = 4 支架的轉速（r/min）從而實現(xiàn)一級減速。 同樣可以實現(xiàn)兩級減速，可以滿足彎管機彎管時低速大扭矩的工作要求。 行星齒輪傳動的主要特點是：體積小、質量輕、結構緊湊、承載能力大； 傳輸效率高。 由于行星齒輪傳動結構的對稱性，有利于提高傳動效率，其效率可達0.97~0.99； 傳動比大，可實現(xiàn)運動的合成與分解； 運動平穩(wěn)，抗沖擊、振動能力強。 但行星齒輪傳動也有一些缺點：材料優(yōu)質、結構復雜、制造和安裝困難。 2.2.2彎曲裝置驅動力矩的計算為防止彎管機彎曲過程中管材在運輸過程中出現(xiàn)水平方向晃動，影響后續(xù)管材的彎曲，造成管材報廢。 。 我們添加了一些裝置來固定它而不晃動，并讓彎曲能夠正常工作。 由于管道與夾具之間存在滑動摩擦阻力，因此創(chuàng)新型彎管機提供的驅動扭矩不僅要克服管道彎曲時產生的扭矩，還要克服夾具與管道之間的摩擦力。 力矩按下式（2-5）計算： 式中——彎管機提供的驅動力矩（）； ——彎曲管材時產生的扭矩（）； - 定模與管子之間產生的扭矩()。

由于壓制模具的摩擦力受管材表面狀態(tài)、壓制力大小等多種因素影響，目前無法用計算公式準確表達，只能在生產時進行估算。 當采用固定壓槽時，壓料的摩擦力矩代入公式（2-6）。 將先前計算出的彎管力矩=327.7代入式（2-6）中，彎管機驅動力矩=1.12327.7=367（） 2.2.3 彎管裝置彎矩計算 根據要求，新開發(fā)的彎管機的彎管規(guī)格為252.0mm。 管坯材質為20號鋼，最小彎曲半徑為35mm。 具體參數為：t=2mm、r=10.5mm、=35mm、0=300Mpa、B=623Mpa。 根據推導公式，彎矩為： = + (2-7) 式中： ——附加屈服應力（Mpa）； t——管道壁厚（mm）； r——管道內徑（mm）； B——鋼的應變模量（Mpa）。 ——管道中性層彎曲半徑（mm） = + =327.7() 根據經驗公式，管道受力時的力矩可由下式求得： = (K1 + ) W (2-8) 式中，K1——截面形狀系數，K1 1.275 (2-9)Rx——管道的相對彎曲半徑（mm），Rx=(2-10) W——彎曲截面模數（mm3），對于圓管：W=(2-11)K0——材料的相對強化系數； ——材料的屈服水平（Mpa）； D——彎管外半徑（mm）； t——彎管壁厚（mm）； d——彎管內半徑（mm）； - 彎管達到的半徑（毫米）。

將所需值D=25mm、t=2mm、d=21mm、=35mm、K0=11.6、=240Mpa代入式（2-9）、（2-10）、（2-11）和（2- 8) 可求出管子彎曲時所需產生的力矩=641.4()。 可以得到使用先前使用的公式(2-7)和(2-8)計算的結果。 利用前作作者得到的公式，可以計算出生成的例句減少了48%，所以這里我們用 彎管所用的力矩=327.7()。 3 新型彎管機夾緊機構的設計 3.1彎管機夾緊機構的設計 夾緊機構除了具有夾緊管材的功能外，還具有輔助送料的功能。 當夾緊機構管子在輪模輪胎上纏繞彎曲時，由輪模型腔內壁與管坯外壁之間的摩擦力提供驅動力。 為了產生摩擦力，鎖模機構必須提供鎖模力，將管坯壓緊在輪模的輪胎凹槽上。 而且這個夾緊力必須足夠大，持續(xù)作用在管坯上，才能保證彎管工作正常進行。 基于這一原理，本設計采用液壓缸直接夾緊。 圖3-1為夾緊機構示意圖。 圖3-1 夾緊機構示意圖。 圖3-2為本次設計的彎管機夾緊裝置示意圖。 本次設計的彎管機合模機由液壓缸和與液壓缸連接的合模模具組成。 夾緊管坯時，液壓油驅動液壓缸移動連桿，推動導軌上的裝置和夾緊模具，直至夾緊模具與輪模處于同一平面，將管材夾緊。

采用液壓缸直接夾緊，液壓缸固定安裝在機座內部。 上述傳動裝置的優(yōu)點是結構更加合理，使得整個裝置占用的空間較小。 驅動油缸全部安裝在機座殼體內，安全性好。 易于實施[3]。 圖3-2 夾緊裝置示意圖 輔助送料 在彎管機的設計中，沒有對管子進行支撐和定位的裝置。 因此，在管材彎曲過程中，由于沒有包裝彎管，彎曲過程中必須有工人在場。 用手握住待加工的管材端部，防止管材下垂，導致彎曲時影響管材。 如果使用填料來彎曲管道，則在彎曲過程中管道會不規(guī)則擺動并安裝連接的芯軸。 這也會造成被加工管材表面劃傷，導致加工后的管材報廢。 ，相對浪費材料和彎管機的使用壽命。 為了減輕工人彎管時的工作量，提高彎管后成型工件的質量，本次彎管機的設計在新設計、創(chuàng)新的彎管機上增加了一項新功能，即加管。物料輔助喂料系統(tǒng)，這種新型喂料系統(tǒng)的主要功能包括以下兩個優(yōu)點。 第一個方面是在彎曲管子時，不僅可以夾緊管子進行彎曲，而且可以避免由于自身重力而造成下垂。 其次，在管材彎曲時，可以在水平方向給管材增加一個力，可以防止管材在加工過程中不規(guī)則擺動，造成劃傷，損壞機器。

彎管機的創(chuàng)新設計是從管材加工工藝、產品的經濟效益以及彎管機的實用性等方面進行全方位的考慮。 采用如圖3-2所示的夾具支撐裝置。 。 兩個合模對稱布置，其中一個合模與液壓缸連接。 該方案的優(yōu)點是結構簡單、自動化程度高、輔助導向送料效果好。 3.2彎管機夾緊力矩的計算 為了將被加工的彎管機按規(guī)定的路線彎曲成型，設計的彎管機 對于管子的夾緊力而言，只有較大的夾緊力才能使夾緊槽與管子表面之間產生相當大的摩擦力，防止管子旋轉時發(fā)生相對滑動，導致管子彎曲不正確。 尺寸符合要求，但如果夾緊力太大，這么大的力作用在棺材上，很有可能在彎曲之前就將管材彎曲變形，導致管材直接報廢。 綜上所述，夾緊擰緊時所提供的力必須適當、合理，不宜過大或過小。 過去，粗略的確定是根據經驗公式進行的。 這種水平端部通常不可靠并且加工后的管道無法應用。 一些精度要求較高的行業(yè)限制了彎管機的使用，限制了彎管機的發(fā)展。 現(xiàn)在為了解決這個問題，無論科學技術如何發(fā)展，我們都有很多選擇來解決這個問題。 比如說現(xiàn)在，我們可以利用理論力學的知識和其他縣的知識來解決這個問題。 我有以下公式來解決這個問題并得到所需成型產品所需的鎖模力，并檢查和驗證。

彎管機彎管時所需夾緊力的計算如圖3-3所示。 合模機構受力分析 1、曲柄手機構 2、管材 3、主模輪帶彎管及彎管模具。 分離體，如圖3-3所示。 只要允許管材隨彎曲模具移動，驅動所需的扭矩只能由管材上的摩擦力提供。 根據作用力與反作用力的關系，用于夾緊模具和彎模輪胎的溝槽內壁也受到摩擦力F的影響。且F和大小相等，方向相反。 由于在驅動力矩、夾緊力Fclamp和摩擦力F的作用下，夾緊塊和折彎模胎隨主軸整體勻速旋轉，所以Fclamp和F在O點的扭矩應為達到平衡，即+=0(3-1)，摩擦力為(3-2)。 由式（3-1）和（3-2）可推導出夾緊力=（3-3）式中e——夾緊的作用力的作用位置與主軸的偏心距（毫米）; ——彎曲模具輪胎的曲率半徑（mm）； ——彎管機驅動扭矩（）； fv——等效摩擦系數。 鎖模力標定公式 圖 3-4 鎖模裝置受力分析示意圖 圖 3-5 單位力分析 管材夾緊后，管材外壁與主模輪、彎模輪接觸的所有地方均受力。受壓均勻，不易變形。 但為了夾緊管子，夾緊塊與彎曲模胎之間必須留有一定的間隙。 當夾緊力過大時，間隙處的金屬會變形，影響彎管件的質量。 因此，必須對夾緊力進行校準。

以下是基于塑性理論的鎖模力標定公式。 合模模與彎管模間隙處管壁金屬上的應力如圖3-5所示。 從圖中我們可以知道，高度為t、高度為 、長度為l的矩形鋼材在受力作用下會發(fā)生什么變化。 變形（因為y軸上的長度l遠大于x和z方向上的寬度t和高度，所以可以大致認為沿l方向沒有變形）。 接下來計算其單位方向的臨界流動壓力P。 取垂直于y軸的上橫斷面，切割一個高為h、寬為dx的原始體，包括管道相應時刻相互接觸的表面，如圖3-5所示。 按照相關原理，在左右兩側的截面上設置相應的力和受力，在截面上作用相應的力和接觸時相應的剪應力。 然后使用最大摩擦條件 (3-5) 簡化相應基體沿 x 的微分方程 (3-4) - 這是反應主應力階段 根據米塞斯屈服條件，相應系數位于平面下應變條件； ——在此變形條件下，流動應力取=350Mpa。 平面變形的塑性條件為(3-6)，其微分形式為d=d (3-7) 將式(3-4)和(3-5)代入式d=d，可得 (3-8 ) 對上式積分，可得 (3-9) 由邊界條件和塑性條件可得 (3-10) 將上式代入式中，可得積分常數 C 為 (3-11) 代入C 代入公式，可得 (3-12 ) 沿接觸面積積分，可得變形力 P = (3-13)。 則接觸面上的臨界單位流動壓力P為(3-14)。 那么間隙處管壁金屬的臨界變形力為 (3 -15) 為了防止間隙處管壁金屬變形，夾緊力應低于臨界變形力。 夾緊力標定公式為 (3-16) 式中l(wèi)——夾緊模型槽長度（mm）； t——管坯壁厚（mm）； ——反映主應力影響的系數； ——流動應力（Mpa）； ——夾緊塊與彎模輪胎之間的間隙高度（mm）。

3）夾緊力的計算與驗證 將已知參數=367、=0.035m、e=0.001m、=0.4代入式（3-3），可得夾緊力=10.8KN。 將已知參數t=2mm、=1mm、=1.155、=350Mpa、=10.8KN代入公式，可得l5.3mm。 在彎管機的設計中，l的值為46mm，因此夾緊力的大小合適。 4、本次設計的彎管機的性能特點。 與普通彎管機相比，本次設計的彎管機的性能有了很大的提高。 總的來說，它具有以下特點：彎管加工效率高。 。 使用老式彎管機加工管坯時，整個彎管過程需要工作人員手動操作。 彎管機在彎管時的前進和后退速度是相同的，彎管時的效率很低。 創(chuàng)新設計的彎管機采用電腦繪制編程，全部由計算機控制，使彎管過程脫離人工控制的范圍，通過各級調速使彎管模具快速彎曲。 并快速返回起始位置，因此該彎管工藝大大提高了彎管效率，大大減輕了人工操作的難度，為公司的生產效率創(chuàng)造了更多的價值。 管材的送料除由送料機構驅動外，還可以由夾緊裝置輔助。 這種結構的優(yōu)點是：加工后的管材表面質量好，機械損傷很小。 由于前端接受彎曲，無需夾緊和拉動，可免去切斷直線段的麻煩，大大降低了成本。

所有基臺和彎曲模具均使用盤輪。 除了易于加工制造的優(yōu)點外，彎曲時沒有強制拉力或直接摩擦，因此加工后的表面光滑，不易損壞或變形。 折彎時，前端不再受力夾緊和拉動，除了具有向前推動材料的功能外，還可以使工件旋轉，因此任何工件都可以在兩個以上位置進行折彎，而無需中途取出。 可以實現(xiàn)，甚至可以實現(xiàn)兩個不同角度的彎曲。 所有盤形模輪均采用常用滑塊安裝在機頭上。 這些輪模除了實現(xiàn)上述功能外，還可以拆卸更換常用的長條彎管模具、衍生模具、后導向模具等功能，還原了傳統(tǒng)的操作方式，使彎管機更加實用靈活滿足不同的工作需要，擴大了彎管機的應用范圍。 這種彎管機在彎管時生產效率比較高，可以大批量生產，能耗低。由于通常的曲線

彎管機