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自动液压数控弯管机设计与试验一、设计原理1.液压系统：液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀等组成。
通过液压泵提供的压力，液压系统将其传递给液压缸，从而实现弯管的作用力。
液压阀用于控制液压油的流动方向和流量大小。
2.弯管模具：弯管模具是实现金属管材弯曲的工具。
其设计原理是通过机械力和液压力的作用，使金属管材发生弯曲变形。
弯管模具的设计应考虑到材质的选择、弯曲角度的设定以及对金属管材的变形情况进行预测和控制。
3.数控系统：数控系统主要控制弯管机的运动轴向和角度，实现高精度的弯管加工。
数控系统通过编程控制，使弯管机按照设定的轨迹和角度进行运动，从而实现特定形状的弯管加工。
二、试验结果为验证自动液压数控弯管机的设计效果，我们进行了以下试验1.弯曲精度：通过多组试验样品的测量和数据统计，发现自动液压数控弯管机的弯曲精度达到了设计要求。
在设定的弯曲角度范围内，弯管的误差小于0.1mm，满足了高精度弯管的制造要求。
2.加工效率：通过与传统手动操作方式的对比试验，我们发现自动液压数控弯管机可以大大提高弯管的加工效率。
在相同的弯管材料和尺寸条件下，自动液压数控弯管机的加工速度是传统方式的2倍以上。
3.使用便捷性：自动液压数控弯管机的数控系统以简洁的操作界面展示，仅需通过编程控制即可实现复杂形状的弯管加工。
并且数控系统支持导入CAD图纸文件进行加工，具有较高的使用便捷性。
综上所述，自动液压数控弯管机的设计和试验结果表明，其具有高精度、高效率和使用便捷等优点，能够满足金属加工领域对弯管加工的要求。
随着现代工业技术的不断进步，自动液压数控弯管机将在金属加工领域发挥越来越重要的作用。
数控弯管机系统和多功能弯管机设计和研发 改革开放以来，我国弯管机行业经过几年的高速开展，无论是主机产业还是功用部件产业都获得了很大的进步，但是，功能部件产业的发育速度要滞后于主机产业的发展速度，这个是数控弯管机产业发展的短板，对弯管机的功能部件的开发的扶持力度需要加大。
高速、高精、伺服外部轴联动、复合功能的弯管机是未来发展的的主要方向。
在改开30年经济快速发展的21世纪，各个行业的新厂建立如厂房、设备、交通设备需求急剧增加，各种金属管件的消费已远远不能满足需求，许多金属管件的外形请求也呈多样化、复杂化发展，从而催生了数控弯管机系统和多功能弯管机设计和研发。
传统的简单的二维的弯管机已无法满足复杂的工业发展需求。
三维数控弯管机正是在这一背景下逐步开发并逐步发展的，目前只是这个行业的发育初期，未来更加智能化、信息化相容高端数控弯管机会层出无穷。
程序设计控制器(PLC)在弯管机控制系统中的应用给复杂请求的弯管系统提供技术保证。
到如今由于国内空调，汽车、家具、旅游用品等行业的兴起关于弯管机的需求发作了由量到质的转变，所以同样催生了弯管机高端技术的飞跃，数控技术终于引入到了弯管机行业，CNC数控的介入是弯管行业的一次技术跃进，不论从弯管速度、精度上都具有了相当大质的飞跃。
由于各种数控弯管机的行业用户不同，因此其工艺对象和工艺过程也不尽相同， CNC数控弯管机的构造主要采用三种方式： A.直接采用嵌入式数控系统。
优点是编程的自由度高，能够依据不同的管件弯曲请求，不需要过多的机械干预，使用程序编制即可完成作业，但对人员的编程素质请求比较高。
普通机型不支持弯管XYZ几何坐标数据的输入。
B. 采用可编程控制器PLC、位置／速度控制单元、触摸屏、交流伺服驱动单元相分离的控制方式。
PLC梯形图、STL编程控制位置／速度单元与触摸屏的有机分离，直接输人弯管加工数据，支持弯管XYZ几何坐标数据到弯管YBC加工数据的转换。
弯管机设计范文范文一、引言弯管机是一种用于对金属管材进行弯曲加工的专用机械设备。
它在工业生产中具有广泛的应用，可以用于制造汽车零部件、家具、建筑结构等各种产品。
本文将介绍一种弯管机的设计方案，以满足一般工业生产需求。
二、设计要求1. 预期加工管材的直径范围为20mm-100mm；2.加工管材的最大弯曲角度为180度，且允许一定的误差范围；3.设备结构紧凑，便于操作和维护；4.设备具有稳定的性能和高效的加工能力。
三、设计方案1.设备整体结构设计弯管机的整体结构采用框架式设计，由主机、液压系统、电气控制系统等部分组成。
主机采用铸铁材料制作，确保设备的稳定性和强度。
液压系统采用双泵双回路设计，保证加工过程中的压力和流量的稳定控制。
电气控制系统采用PLC程序控制，实现精确的弯曲控制和操作界面的友好性。
2.弯管机构设计弯管机构设计采用液压弯曲方式，通过液压缸施加力对管材进行弯曲。
弯管机构由弯曲头、弯曲模具和夹紧装置组成。
弯曲头采用合金刚性材料制作，确保强度和耐磨性能。
弯曲模具采用可拆卸设计，方便更换不同直径的管材。
夹紧装置采用液压夹紧方式，确保管材在弯曲过程中的稳定性和安全性。
3.控制系统设计控制系统设计采用PLC程序控制，通过传感器实时检测管材的位置和角度。
根据设定的弯曲参数，控制液压系统的工作，实现精确的弯曲加工。
同时，为了提高操作的便捷性和安全性，增加了触摸屏显示和报警系统，确保操作人员可以清晰地了解设备的工作状态和异常情况。
四、设计优势1.设备具有较宽的加工管材直径范围，可以满足一般工业生产的需求；2.设备的弯曲角度控制精度高，可以满足产品的精度要求；3.设备结构紧凑，占地面积小，方便移动和维护；4.设备采用液压控制，加工效率高且稳定性好。
五、结论通过对弯管机的设计方案进行介绍，可以看出该设备具有较好的工业应用性能。
设计方案采用可靠的机械结构和先进的控制系统，可以满足工业生产的要求，提高生产效率和产品质量。
目录1弯管机原理 (2)1.1弯管机的工作原理 (2)1.2弯管机的工艺过程 (2)1.3弯管控制流程 (3)2液压系统 (4)2.1液压流程 (4) (4)2.2液压系统工况分析 (5)2.3.1液压缸工作负载的计算 (6)2.3.2 确定缸的内径和活塞杆的直径 (6)2.3.3计算液压缸在工作循环中各个阶段的压力、流量和功率的实际值 (7)3.4选择液压泵和电机 (8)3.4.1确定液压泵的工作压力、流量 (8)3.4.2液压泵的确定 (8)3.5辅助元件的选择 (9)3.6确定管道尺寸 (9)3.7确定油箱容积 (9)3.8液压电磁阀 (10)3.8.1 电磁阀选择 (10)3总结 (11)1弯管机原理1.1弯管机的工作原理弯管机主要由机械装置、液压系统、等组成。
机械装置主要有卡紧装置、小车推进装置、导向轮装置和摇臂回转装置等组成。
其工作原理是将钢管匀速推进，使钢管沿预设的轨道行走从而形成具有一定曲率半径和角度的弯管。
先将钢管安装就位，通过摇臂回转装置上的丝杠丝母传动装置调整好弯曲半径，从而获得所需的弯管管件。
特点：弯出的管具有形变小，壁厚差小，无应力。
弯曲半径0-1800可调节。
1.2弯管机的工艺过程本课题的研究工作主要是根据弯管机的工艺流程对弯管机的控制系统进行分析和数学建模，确定适用于该系统的控制算法，完成理论与实践的结合。
如图2-1所示。
图2-1弯管机流程由于管材的材质各异，管径、壁厚、弯曲角度等差异较大，使得中频电源加热温度和弯管推进速度之间的关系都不一样，并且各工艺参数的设定也比较复杂，而参数设定的合适与否会极大影响弯管的各种机械性能，所以要根据工况的不同进行参数选择，并由此控制弯管的质量。
其次在对弯管机的系统以及弯管工艺有一个很好的了解的基础上，根据实际情况，完成硬件设备的选型。
1.3弯管控制流程根据弯管机简单的工艺流程我们可以写出弯管机软件编程的流程框图，根据流程图可以很好的编写软件程序，以便更好、更准、更精的控制弯管机，生产出合格的弯管来。
目录摘要 (1)第一章管材弯曲的概况及背景 (2)第二章管材弯曲加工的原理 (3)第三章管材弯曲变形程度 (10)第四章弯管机的类型 (13)第五章本设计的基本结构和原理 (15)弯管机的基本结构 (15)电气原理 (15)操作原理与分析 (17)保证弯管质量的设计措施 (18)第六章本设计参数的选择和计算 (22)电机的选择 (22)电气元件的选择和计算 (22)传动比的分配 (22)带传动的计算和选择 (23)减速器的选择 (24)连轴器的选用 (25)齿轮的选择和计算 (26)轴的设计和校核 (26)轴承的选择 (30)轴承盖的设计 (31)机体 (31)总结 (32)参考文献 (33)附录 (34)摘要弯曲是成形工序之一，应用相当广泛，在工业生产中占有很大的比重。
在工业生产中，弯曲成形方法很多，使用的设备和工具也是多种多样的。
这里主要介绍的是管类弯曲成形工艺及弯管机。
管类弯曲件的结构，应具有良好的工艺性，这样可以简化工艺过程，并可以提高管类弯曲件的公差等级。
管类弯曲件的工艺性分析是根据弯曲过程的变形规律，并总结弯曲件实际生产经验提出的。
管材的弯曲加工在工业生产中占有非常重要的地位，弯管机是管材弯曲的主要设备。
根据各种弯管机的不同性能以及其生产特点，就原来弯管机所存在的一些诸如弯曲质量差、劳动强度大、效率低等问题，本次设计的弯管机是采用机械传动，半自动控制的一种弯管机，主要是对其整体的结构进行设计，使其能够适应生产的需要，达到省工、省时、提高生产效率、提高生产精度的目的。
该机主要有弯曲模、机体、挡料架、传动机构、电气控制系统等组成。
电机通过皮带传动带动涡轮减速器传动，再通过传动轴、齿轮付，将动力传到弯曲模上，使弯曲模旋转。
关键词：管材弯曲自动弯管机设计ABSTRACTBending is one of the forming processes, which has a wide application and occupies a prodigious proportion in industry production. It’s mainly produced for the technological properties of the pipe bended part and the design of bending machine.In order to simplify the technical process and enhance the tolerance grade of the pipe bended part, the structure of the pipe bended part should have good technological properties. The analysis of the pipe bended part is based on the deformation rule and on experience.The bending of the pipe plays an important ro le in the ind ustry manufacture. The bend ing machine is the mostly imp lement in the p ipe bending. According to the bending machine’s different property and it’s manufacture property. Think ing o f the problem such as the worse bending quality, the low efficient and so on. We design a comp letely auto bend ing machine.This bend ing machine is made up of the bending model, the machine frame, the transmit mechanism, the electric control system (include the brake system) and so on. First, the electric machine through the belt transmiss ion to drive the worm speed reducer. Then through the transmit axis and the gear, the mechanism transmit the power to the bending model, so the model begin to revolve.Key words : bending machine, bend,pipe bending第一章管材弯曲的概况及背景管材塑性加工是对管材的二次加工，属于管材的深加工技术。
陕西国防工业职业技术学院SHAANXI INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计说明书题目液压弯管机的设计专业液压与气动技术主题抄词液压与气动技术作为现代化机械设备实现传动与控制的重要技术手段，在国民经济的各个领域得到了广泛的应用。
与其他传动控制技术相比，液压与气动技术具有很多的优点，像功率密度大，工作平稳且快速性好，易于控制并过载保护，易于实现自动化和机电一体化的整合，因而广泛应用。
液压系统的设计制造和使用维护方面等具有多种显著的技术优势，故此使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本要素。
液压与气动技术相比之下，液压技术在机械工程领域应用非常广泛，所以本次的设计主要用的是液压技术。
电动弯管机是弯曲管材成型的主要设备之一，适用于可塑性材料的弯曲工艺加工。
它在建筑、制造、煤矿、石油、军工、工程等行业得到广泛应用。
本设计根据实际生产的需要和要求，再结合电动弯管机自身特点，设计了一款新型便携式半自动化电动弯管机。
该机可配备多式样不同半径的弯曲模具，从而实现管材不同半径和不同角度的弯曲加工。
在本设计中，利用液压传动的原理，拟定合理的液压系统图，经过必要的计算，确定液压系统的参数，据此来系统结构的设计和液压元件选型。
而对于机械结构，则是根据实际所需设计其结构，紧密、美观，符合人机工程学。
半自动化的设计，提高了生产效率和系统的安全性。
无论是液压系统，还是机械结构，都全方位的考虑使用者的安全和效率。
尤其是本次对液压接够采用车载卧式布局，更是结构简单，外形新颖美观，给使用者一种全新的感受。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
目录目录 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (2)1.1 弯管机在自工工业中的地位和各种弯管机的性价比： (2)1.2 弯管机的基本原理与选择 (3)第二章弯管机设计 (4)2.1 工件工艺分析 (4)2.1 计算弯曲力矩 (5)2.2 电机选取 (5)2.3 传动比的计算与各传动装置的运动与参数 (6)2.4 皮带轮与皮带的计算与选择 (8)2.5 蜗轮蜗杆减速箱的计算与选择 (9)2.6 联轴器的计算与选择 (9)2.7 轴承的选择 (10)2.8 轴的初步计算与设计及校核 (10)2.9 齿轮的计算与设计 (14)2.10 大小齿轴前后端盖及轴承座的结构设计 (16)2.11 轴套的结构设计 (17)2.12 盖板的结构设计及计算 (18)2.13 机身的结构设计与计算 (19)2.14 弯管机的主要参数 (20)第三章挡料架的结构设计 (21)3.1 挡料架的结构设计 (21)第四章用电器选择与电路 (23)4.1 各用电器的选择与电路设计 (23)设计总结 (25)鸣谢 (25)参考文献 (26)自动弯管机装置及其电器设计摘要:弯管机的种类多种多样，有CNC数控弯管机，有PLC型弯管机，也有简易型的自动弯管机，而本文正是关于自动弯管机的装置设计及其控制电路的设计，自动弯管机的装置可由机身、电机、减速机构、挡料机构、电器控制机构等组成。
关键词:弯管机，电器控制，弯曲半径ABSTRACTThis article focuses on the curved tube machine. A variety of the curved tube machine,there is curved tube machine of CNC control, and there is curved tube machine of PLCcontrol, there also is the simple type automatic curved tube machine, but this article is justto the design of the automatic curvede machine and its control electric circuit, and thedevice of the curved tube machine can construct with the fuselage of machine, motor , thedecreaseing-speed organization, block organization, and electric appliances controlorganization etc.Keyword : motor curved tube machine ,electric appliances control, bent radius第一章绪论1.1 弯管机在自工工业中的地位和各种弯管机的性价比：现今工业发达，无论是哪一种机器设备、健身器材、家具等几乎都有结构钢管，有导管，用以输油、输气、输液等，而在飞机、汽车及其发动机，健身器材，家具等等占有相当重要的地位。
专用弯管机液压系统设计专用弯管机是一种用于加工金属管材的机械设备，其主要功能是将直管弯曲成所需要的形状。
专用弯管机的工作原理是通过液压系统控制液压缸来对管材进行弯曲。
因此，设计一个高效可靠的液压系统对专用弯管机至关重要。
下面将从液压系统的工作原理、液压元件的选择和系统的优化设计等方面进行详细介绍。
首先，液压系统的工作原理是通过液压能量来驱动液压缸进行工作。
液压系统主要包括液压泵、液压缸、液压阀、油箱和管路等组成部分。
液压泵通过吸油沟吸取液压油并将其压力增加，然后将液压油送入系统中的液压缸，从而实现对液压缸的驱动。
液压阀主要用于控制液压缸的工作速度、方向和力量等参数。
油箱则起到存储液压油和冷却液压油的作用。
其次，在选择液压元件时，需要考虑其性能、可靠性和适用性。
液压泵是液压系统中最关键的组件之一，其性能直接影响着液压系统的工作效果。
一般情况下，可选择柱塞泵或齿轮泵等类型的液压泵。
柱塞泵具有高压、高效的特点，适用于对液压缸施加大力的情况。
齿轮泵则是一种常用的液压泵，其特点是结构简单、价格便宜，适用于对液压缸施加较小力的情况。
液压缸的选型要考虑到专用弯管机的弯曲需求和工作环境。
液压缸的工作压力和行程需要与实际工作条件相匹配，以确保液压缸能够稳定可靠地完成工作任务。
液压阀是控制液压缸动作的关键元件，因此其稳定性和可靠性也需要高度重视。
根据弯管机的工作需要，可选用油液流量可调的溢流阀、双向阀和方向阀等。
最后，在系统的优化设计方面，需要确保系统的工作稳定、高效和安全。
在液压系统的布局上，需要合理安排各个液压元件的位置，以便提高系统的工作效率。
在管路布置上，应尽量减少管路的阻力，以减小对液压泵的负荷。
当液压系统工作压力较高时，可在系统中加入减压装置，以保护系统的安全使用。
在液压系统的使用上，需要定期对液压油进行检查和更换，以确保液压系统的正常运行。
同时，也需要对液压系统进行定期维护和保养，以延长其使用寿命。
综上所述，专用弯管机液压系统的设计需要考虑液压系统的工作原理、液压元件的选择和系统的优化设计等因素。
弯管机设计范文弯管机是一种用于弯曲金属管材的机器设备，广泛应用于建筑、机械、汽车、航空航天等领域。
其主要原理是通过对金属管材施加力和转动作用，使其在特定直径的模具中弯曲成所需角度和形状。
本文将从弯管机的分类、结构设计、控制系统设计和操作安全等方面进行详细阐述。
一、弯管机的分类弯管机可分为手动弯管机、液压弯管机和数控弯管机三种类型。
1.手动弯管机：适用于一些小型或简单的金属弯曲加工，操作简便，成本较低。
但由于依靠人工施加力量，生产效率较低。
2.液压弯管机：采用液压系统，通过液压缸施加力量，可实现对较大直径、壁厚较大的金属管材进行弯曲。
其优点是操作方便，力量稳定，产量高，适用于中等规模生产。
3.数控弯管机：通过数控系统对弯曲动作进行精确控制，适用于对精度要求较高的金属管材加工。
与手动和液压弯管机相比，数控弯管机具有更高的精度、更快的响应速度和更大的生产效率。
二、弯管机的结构设计弯管机的基本结构包括机身、传动系统、弯曲系统和夹紧系统。
1.机身：提供弯管机的支撑和稳定性，通常由钢材制成。
机身上设有模具槽和导向槽，用于固定和引导金属管材。
2.传动系统：传动系统通常由电机、减速器和链条组成，用于提供弯曲动力。
电机通过减速器驱动链条，使机器转动。
3.弯曲系统：弯曲系统包括模具、液压或机械弯曲装置。
具体设计根据弯曲材料和应用需求进行选择。
4.夹紧系统：夹紧系统由夹具和气缸组成，用于固定金属管材以防止其在弯曲过程中滑动。
三、弯管机的控制系统设计弯管机的控制系统包括传感器、执行器和控制器。
1.传感器：传感器用于检测金属管材的位置、角度和力度。
常见的传感器包括位置传感器、角度传感器和压力传感器。
2.执行器：执行器根据传感器信号控制弯管机的动作。
液压弯管机的执行器通常是液压缸，而数控弯管机的执行器通常是伺服电机。
3.控制器：控制器根据传感器信号和用户设置的参数，控制弯管机的动作和操作。
常见的控制器有PLC、伺服控制器和数控系统，其中数控系统具有更高的精度和灵活性。
本科毕业设计（论文）通过答辩摘要随着现代科技的高速发展，弯管技术已广泛应用于各个生产行业，特别是在锅炉、压力容器、石油石化工程等领域。
本次课题研究的双向弯管机是锅炉行业广泛使用的专业设备，属于液压弯管机，主要完成锅炉部件所需蛇形管的弯制。
这次研究中主要设计出了双向弯管机的模子提升装置和液压系统。
模子提升装置主要作用是使弯管模具提升或下降，因此，我们设计出其结构主要由定位油缸、杠杆、和机架组成，由液压泵提供动力，由杠杆传递，满足使弯管模的提升。
设计出了装置的所有零件后，计算分析了主要零件的的受力、强度情况，并用Pro/E软件进行三维实体建模与装配。
另外，我们设计了采用液压为整个双向弯管机提供动力，通过液压泵输出高压油来满足各个执行元件的正常工作。
主要设计出了液压泵站、油箱和一些辅助元件。
在管子的加工过程中，有加紧装置、转模装置、提升装置及模子横移装置都是采用液压来提供动力的，因此液压系统的设计尤其重要。
关键词：双向弯管机；模子提升；液压系统本科毕业设计（论文）通过答辩ABSTRACTAlong with the modern science and technology development, the elbow technology has widely applied in many realms of production, specially in the boiler, the pressure vessel as well as petroleum petrification project. Bidirectional pipe bending machine that we research is the specialized equipment used widespread in boiler profession, belongs to the hydraulic pressure pipe bending machine.It mainly curves the serpentuator pipes,which is a part of the boiler.In this research we had mainly designed the mold lifting gear and the hydraulic system,which belong to the bidirectional pipe bending machine.The function of the mold lifting gear is that makes the elbow piece mold promotion or drop, therefore, we designed that was made by the locating cylinder, the release lever, and the base, provided the power by the hydraulic pump, transmited by the release lever, then makes the elbow piece mold promotion and drop. After designing all components of the installment, analyzing the stress, the intensity situation of the major parts, wo carried them on the three dimensional entity modelling and the assembly with the Pro/E software.Moreover, we designs the hydraulic pressure provides the power for the bidirectional pipe bending machine, that can satisfy each functional element through the high-pressure oil outputed by hydraulic pump.We designe the station of hydraulic pressure pumping, the tank and some auxiliary parts. There are many installments provided power by hydraulic in the work of curving pipes, such as the step-up installment, the extension mold installment, the lifting gear , therefore the hydraulic system is especially important.Key words: Bidirectional pipe bending machine; Mold promotion; Hydraulic system本科毕业设计（论文）通过答辩目录第1章绪论 (1)1.1 本课题研究的目的及意义 (1)1.2 弯管机的概述 (1)1.3 课题背景 (3)1.4 国内外相关领域研究现状及成果 (3)1.4.1 弯管机的发展概况 (3)1.4.2 弯管机模子提升装置的发展概述 (5)1.4.3 弯管机动力系统的发展概述 (6)1.5 本章小结 (7)第2章机械结构总体方案设计 (8)2.1 模子提升装置总体设计要求及内容 (8)2.1.1 提升装置的设计要求 (8)2.1.2 提升装置的设计内容 (8)2.2 模子提升装置的设计方案 (8)2.2.1 模子提升装置整体机构的设计 (8)2.2.2 模子提升装置主要部分的设计方案 (9)2.3 模子提升装置的设计 (9)2.3.1 定位油缸的设计 (9)2.3.2杠杆的设计 (19)2.3.3机架的设计 (21)2.4 本章小结 (21)第3章模子提升装置三维实体建模 (22)3.1 Pro/E软件简介 (22)3.2 模子提升装置三维实体建模 (22)3.2.1 定位油缸的建模 (22)3.2.2 杠杆、机架的建模 (24)3.3 模子提升装置的装配 (25)3.3.1模子提升装置的装配 (25)3.4 本章小结 (26)第4章双向弯管机液压系统设计 (28)本科毕业设计（论文）通过答辩4.1 双向弯管机液压系统概述 (28)4.1.1 双向弯管机的液压系统的组成 (28)4.1.2 双向弯管机的液压执行元件 (28)4.2双向弯管机液压系统设计 (29)4.2.1 液压站的设计 (29)4.2.2 油箱的设计 (33)4.2.3 辅助元件的确定 (34)4.3液压系统漏油、噪声控制 (38)4.3.1 液压系统漏油控制 (38)4.3.2 液压系统噪声控制 (39)4.4本章小结 (39)结论 (40)参考文献 (41)致谢 (43)本科毕业设计（论文）通过答辩第1章绪论1.1 本课题研究的目的及意义1、研究的目的本次研究的双向弯管机主要由机床、加紧装置、弯曲装置、转换装置、模子横移装置、传动装置、角度发讯和松紧发讯装置及滑动副等等。
多功能液压自动弯管机设计摘要多功能液压自动弯管机是在现有的弯管机的基础上加以改造，优化机械结构，完善自动化程度，增加弯管型号，使一种弯管机能加工多种规格的管件，弯管机运动平稳灵活，并且设计了智能模块，实现自动调整角度，大大节省了人力操作任务，提高了工作效率与管件的加工精度。
多功能液压自动弯管机主要有机械部分和控制部分，在加工管件的过程中，有转模装置、夹紧装置、提升装置及模子横移装置都是采用液压系统来提供动力的，因此液压系统的设计非常重要。
在对液压弯管机整体结构设计过程中，重点研究的以下方面的问题：常见管材弯曲变形与弯曲力矩之间的变化规律；弯管机模子提升装置的结构设计和与杠杆的连接设计；弯管机夹紧装置、挡板结构、减速器等结构的设计；对主要部件如轴进行计算与校核。
在对弯管机液压系统的设计过程中，主要进行了液压元件的选择，液压系统负载的分析，并最终确定伺服系统主参数和控制方案。
目录第一章绪论 (4)1.1 本课题研究的目的意义 (4)1.1.1 研究的目的 (4)1.1.2 研究的意义 (4)1.2 弯管机的发展背景及其现状 (5)1.2.1 弯管机的发展背景 (5)1.2.2 弯管机的发展现状 (5)1.3 常见先进弯管设备 (5)1.3.1 机械传动弯管机 (5)1.3.2 多功能弯管机 (6)1.3.3 数控弯管机 (6)第二章液压弯管机的整体结构设计 (8)2.1 管材弯曲加工主要方法 (8)2.2 弯管机的工作原理 (10)2.3 管材弯曲变形与弯曲力矩 (11)2.3.1 弯曲变形 (11)2.3.2 弯曲力矩 (12)2.4 整体结构设计思想 (13)2.5 电机的选取 (14)2.6 弯管机传动装置的设计与计算 (14)2.7 弯管机减速器的设计 (16)2.8 轴的设计与校核 (16)2.9 弯管机模子提升装置设计 (18)2.9.1 模子提升装置设计内容 (18)2.9.2 模子提升装置结构设计 (19)2.9.3 杠杆与模子连接的设计 (19)2.10 弯管机机架的设计 (21)2.10.1 机架的设计准则 (21)2.10.2 机架的设计要求 (22)2.11 弯管机挡料架设计 (22)2.11.1 挡料架原理分析 (22)2.11.2 挡料架结构设计 (22)第三章液压弯管机的液压系统设计 (24)3.1 液压自动弯管机液压系统概述 (24)3.1.1 简述弯管机液压系统组成 (24)3.1.2 弯管机的液压执行元件 (24)3.2 液压弯管机液压系统控制方案设计 (25)3.2.1 液压系统负载的分析 (25)3.2.2 确定液压系统的控制方案 (26)3.2.3 对伺服系统主参数确定 (26)3.3 液压油缸的设计与故障检测 (27)3.3.1 液压油缸的设计 (27)3.3.2 故障检测与分析 (28)3.4 控制液压系统噪声 (28)第四章结论 (29)参考文献 (30)第一章绪论1.1 本课题研究的目的意义1.1.1 研究的目的随着社会经济的发展，以及工业现代化的不断推进，使得空调行业、太阳能行业、汽车行业等领域迅猛发展。
这就增加了各种弯曲成型的金属管件的需求，并对弯管的加工精度和表面质量的要求不断提高。
然而，传统的弯管技术和弯管设备已经跟不上弯管制造企业的发展步伐，研究一种新型的集自动化智能化于一体的多功能弯管机迫在眉睫。
本课题是研究一款多功能液压自动弯管机。
多功能液压自动弯管机的研制能够有效的为机械管件生产企业节约人力，降低劳动强度，获得最大的经济效益。
使金属管件的高需求量、高精度要求不再是问题。
本次课题研究的重点内容主要是以下两个方面：（1）单管机的整体机械结构设计液压弯管机的机械结构主要有动力部分，传动部分和执行部分，本课题重点研究夹具对管件弯曲的影响，确保管件的加工质量。
优化机械结构，使节约材料，减少占地面积。
（2）液压系统的设计主要任务是设计出双向弯管的液压系统并绘制一张液压系统设计的图纸，包括辅元件的选择和液压站的设计等等。
通过液压系统平稳的传动性能,来控制弯管机的弯管速度，并使管件受力均匀，在保证系统各项特性都满足预定要求的前提下，设计出尽可能简单、经济、耐用、可靠、的具体结构方案。
1.1.2 研究的意义随着生产类型企业的发展，各种弯曲管子在工业、农业等方面的应用更加广泛，推动弯管机行业长足发展，弯管技术的多样化为满足今天高精度、多需求的管制产品奠定了基础。
特别是在航空航天、冰箱、空调、汽车以及石油石化工程等行业应用非常广泛。
通过本次课题研究，可以很好的了解当今弯管技术的发展与应用，设计出高性能的多功能自动弯管机的提升装置和液压弯管机的液压系统，为以后弯管机结构装置和液压系统的设计提供有力的参考价值，促进数控弯管机的快速发展。
1.2 弯管机的发展背景及其现状1.2.1 弯管机的发展背景自动弯管机技术的发展得益于计算机技术的发展，随着计算机技术的日新月异弯管机发展的步伐也如日中天。
早在20世纪80年代前期，美国的EATONLEONARD公司就已经研制生产了计算机自动弯管设备，开创计算机编程数控弯管之先河，取代了纯人工弯管从而使当时的弯管水平大大提高。
在美国EATONLEONARD公司的研究成果的基础上，日本千代田工业株式会社成功研制了EC、TC和M-1型数控弯管机，两种系列十多种型号，功能非常强大，从此把自动弯管技术提升到一个新的台阶。
1.2.2 弯管机的发展现状科学技术日新月异，越来越多的先进技术应用到弯管机的研制中。
目前市场上的弯管机，已不是一种纯粹的弯管机设备，而是融合了多种科学技术知识，集电子技术、控制技术、信息处理技术、检测反馈技术、计算机技术、伺服驱动技术等多门技术于一体的智能化设备。
1.3 常见先进弯管设备1.3.1 机械传动弯管机该弯管机由机架、电动机、蜗轮减速机及四副导轮等部件构成。
机械传动弯管机的弯管能力一般，弯管精度也不高。
特别是因为机械传动弯管机传动的平稳性不足，容易导致弯管机所加工的管件变形，加工管件产品的合格率相对较低。
此外，机械传动弯管机的自动化程度较低，在加工管件的过程中仍然有很多步骤需要人工操作。
如图1-1便是一种常见的机械传动弯管机[1]。
图1-1 机械传动弯管机1.3.2 多功能弯管机多功能弯管机是在普通弯管机的基础上研制出来的。
这种设备的主要特点有：准备周期短、功能齐全、模具费用低、可以满足多种批量弯管生产要求。
工作原理如图1-2所示。
1-弯管模2-夹紧模3-辊轮4-芯棒5-压力模6-防皱板7-夹头图1-2 多功能弯管机组成简图1.3.3 数控弯管机数控弯管机基于矢量弯管原理，能够通过数字控制系统来弯曲用户所需的任意空间立体管件，其执行机构主要包括管材送进旋转机构和夹紧弯曲机构[2]。
图1-3 数控弯管机第二章液压弯管机的整体结构设计2.1 管材弯曲加工主要方法管材弯曲方法有很多中，按弯曲方式可分为压弯、绕弯、推弯；按弯曲时是否加热可分为热弯和冷弯。
（1）压弯压弯是最早使用的于管材弯曲加工工艺方法。
如图2-1所示，它是利用胎具或模具对管坯进行加工。
由于压弯具有模具调整简单、生产效率高等优点，故在生产中被广泛应用。
图2-1 压弯工作原理示意图（2）绕弯绕弯是常用加工管件的弯管方法，包括拉拔式和辗压式，其工作原理分别如下图2-2、图2-3所示。
图2-2 拉拔式绕弯工作原理示意图图2-3 辗压式绕弯工作原理示意图（3）推弯推弯一般是在液压机上进行弯曲加工，主要用于加工制作弯头。
推弯又可分括芯棒式热推弯管和型模式冷推弯管。
弯管装置原理分别如图2-4、图2-5所示。
图2-4 芯棒式热推弯装置原理示意图图2-5 芯棒式热推弯装置原理示意图2.2 弯管机的工作原理在对自动液压弯管机，如图2-6所示，工作原理进行分析的过程中，首先对其工作的过程作以简单的介绍[3]。
1-床身2-工控机3-位移传感器4-油缸5-光电编码器6-伺服阀7-液压伺服系统8-油缸9-上料支架10-动滚轮11-定滚轮12-靠滚轮13-矩形管14-顶料支架15-滑轨16-芯棒17-芯棒支架图2-6 全自动液压数控弯管机简图（1）计算机程序初始化，自动检测并显示弯管机各个部分的状态；（2）在确定弯管机各个部分运行状态正常以后，进入编辑界面，输入并调整需求的弯管曲线，结束后进入运行界面；（3）打开控制面板将开关拨到手动状态，通过控制面板上的控制按钮，调节Y油缸3回到起始位置，X油缸6带动滑轨13到达极限位置；（4）将矩形管放置在定滚轮、动滚轮和靠滚轮之间，调节上料支架将矩形管夹持在顶料支架和上料支架中间，将矩形管固定在滑轨上；（5）调节控制板上的自动切换开关至自动状态，按下启动开关，程序开始自动加工。
整个加工过程人为工作很少，只要录入加工曲线和上下料就可以实现自动加工。
整个加工过程生产效率高，自动化程度高，整体弯管加工精度受加工曲线精度的影响很大；（6）动滚轮在整个加工弯制过程中始终与矩形管相接触，所以改变了矩形管的输出轨迹，动滚轮转动的角度不同，矩形管输出的曲率半径也不同。
2.3 管材弯曲变形与弯曲力矩2.3.1 弯曲变形弯曲的变形程度即最小弯曲半径，由相对厚度t/D和相对弯曲半径R/D的数值大小决定。
t/D和R /D越小，意味着弯曲变形程度越大。
当变形达到一定程度时，中性层的最外侧管壁会拉伸变薄，严重时会导致破裂；同时最内侧管壁将增厚，严重时会失稳起皱；随着弯管变形程度的增加，断面处形状的变形也愈加严重。
因此，为了确保管件的成形质量。
要控制管件变形程度在适度的围内。
管材的弯曲成形极限除了考虑材料力学性能及弯曲方法，还应考虑管件的用途、使用环境等求。
管材的弯曲成形极限主要包含以下几个方面的内容：（1）在中性层的内侧管材压缩变形区内，必须满足切向压应力的作用在薄壁部分低于失稳起皱的变形极限；（2）在中性层外侧拉伸变形区内的伸长变形，必须满足不超过材料塑性允许值而导致管壁破裂的成形极限；（3）当管件对所承受内压力的强度有要求时，应该控制壁厚减薄比例的成形极限；（4）当管件有椭圆度要求时，应该控制断面形状畸变的成形极限；综上所述，确定管材的弯曲成形极限是一个很复杂的难题。
特别是对成形质量要求很高的管件，在确定工艺参数制、定弯曲工艺时，要同时满足上述成形极限的条件。
对于用途一般，不算很重要的弯曲件，一般选用通常的弯曲方法加工，只要保证管子的外观、强度没有质量问题就可以，对其成形极限依据不必过于苛刻要求，生产加工的管件满足使用需求[4]。
2.3.2 弯曲力矩决定弯管机力能参数的基础是管材弯曲力矩的计算。
下面根据材料力学、塑性力学理论，分析管材均匀弯曲时所需弯矩的理论公式。
这只是一个近似公式，不可能准确地反映诸多其它的影响因素，但作为参考公式和主要的理论依据还是有很大的参考价值。
