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折弯机的发展现状及设计概念

折弯机的发展现状及设计概念

  国内外的发展现状及研究动态

  板料折弯机是一种使用广泛的弯曲机械,早已实现了液压化,80年代迅速实现了数控化。据不完全统计,CIMT95展出了18台折弯机,其中外国7台,中国11台(包括台湾1台)。除了台湾1台以外,17台全部是数控折弯机,在我国历届国际机床展会上,这一届展出的折弯机多,国产折弯机也多,而且水平较高。板料折弯机使用简单的模具便可对金属板料进行各种角度的直线弯曲,以获得形状复杂的金属板材制件,操作简单,模具通用性强,运行成本低,因此获得了广泛应用。板料折弯机按其传动形式可分为机械折弯机和液压折弯机两类。目前,机械折弯机已被液压折弯机取代。液压折弯机的优点在于有较大的工作行程,在行程的任一点都可以产生最大公称力;折弯行程、压力、速度可调,易于实现数控;可实现快速趋近、慢速折弯,符合工件折弯的工艺要求;采用多缸同步系统,较大地提高了折弯精度,并实现了折弯机的多台联动,拓宽了折弯机的工艺范围。数控液压板料折弯机是问世早、应用广泛、国内生产企业多的金属板材加工机床,已由早期的3轴发展到现在的8轴控制,与上下料机器人和折弯机器人配套使用,可组成数控折弯单元。

  国内外新兴的中高档建筑材料装饰行业对所需要的金属装饰材料提出了更高的要求,即要求弯制后的金属薄板料工件棱边圆弧半径尽可能小,金属薄板抖工件表面无折光;要求金属薄板料工件的弯制断面形状更复杂,更能体现设计师的新潮设计风格。

  本设计的技术要求

  欲设计一台立式板料折弯机,其滑块及折弯机构的上下运动拟采用液压传动,要求通过电液控制实现的工作循环为:快速下降→慢速加压(折弯)→快速回程。最大折弯力Fmax=0.5×106N,滑块重力G=12000N,快速下降的速度v,=20mm/s,慢速加压(折弯)的速度vg=10mm/s,快速上升的速度vg=45mm/s;快速下降的行程l,=150mm,慢速加压(折弯)的行程12=30mm,快速上升的行程ls=180mm;启动、制动时间△t=0.15s。要求用液压方式平衡滑块及折弯机构重量,以防自重下滑;滑块导轨摩擦力可以忽略不计。作为执行组件,驱动滑块及折弯机构对板料进行折弯作业。

  任务分析

  由于折弯机为立式布置,其滑块上下为直线往复运动,且行程较小(近180mm),故可选缸筒固定的立式单杆活塞式液压缸(取液压缸的机械效率在立式板料折弯机传动系统中,其滑块及折弯机构的上下运动拟采用液压传动,要求通过电液控制实现的工作循环为:快速下降→慢速加压(折弯)→快速回程。最大折弯力Fmax=0.5×106N,滑块重力G=1200ON,快速下降的速度v1=20mm/s,慢速加压(折弯)的速度v2=10mm/s,快速上升的速度v3=45mm/s;快速下降的行程11=150mm,慢速加压(折弯)的行程12=30mm,快速上升的行程13=180mm;启动、制动时间△t=0.15s。要求用液压方式平衡滑块及折弯机构重量,以防自重下滑;滑块导轨摩擦力可以忽略不计。作为执行组件,驱动滑块及折弯机构对板料进行折弯作业。

  因为板料折弯机的工作循环为快速下降、慢速加压(折弯)、快速回程三个阶段。各个阶段的转换由一个三位四通的电液换向阀控制。当电液换向阀在左位工作时实现快速回程。在中位工作时实现液压泵的卸荷,在右位工作时实现液压泵的快速和共进。其速度的变换由限压式变量叶片泵的流量的控制由行程开关控制。折弯机快速下降时,要求其速度较快,减少空进行程时间,液压泵采用全压式供油。其活塞运动行程由一个行程阀来控制,当活塞以恒定的速度移动到一定位置时,行程阀接受到信号,并产生动作,实现由快进到工进的转换。当活塞移动到终止阶段时,压力继电器接受到信号,使电液换向阀换向。由于折弯机压力比较大,所以此时进油腔的压力比较大,所以在由工进到快速回程阶段须要一个预先卸压回路,以防在高压冲击液压组件,并可使油路卸荷平稳。所以在快速回程的油路上可设计一个预先卸压回路,回路的卸荷快慢用一个节流阀来调节,此时换向阀处于中位。当卸压到一定压力大小时,换向阀再换到左位,实现平稳卸荷。为了对油路压力进行监控,在液压泵出口安装一个压力表和溢流阀,同时也对系统起过载保护作用。因为滑块受自身重力作用,滑块要产生下滑运动,所以油路要设计一个单向顺序阀作平衡阀构成一个平衡回路,产生一定大小的背压力,同时也使工进过程平稳。在液压力泵的出油口设计一个单向阀,即可作为预设压力阀,又可为电液动换向阀的换向提供启动压力,又可防止油压对液压泵的冲击,对泵起到保护作用。

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发布时间:2020-12-17 14:47:19
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