摘 要

随着社会的发展，各行各业对各种型号弯管的需求会迅速增长，对管材弯曲成形精度要求也会越来越高，这一切促使人们对管材弯曲加工工艺及加工设备进行深入的研究。美、英、日、德等工业发达国家纷纷开发研制计算机数控(CNC)弯管加工设备，同时资助管材弯曲加工工艺的理论及实验研究，并在实际应用中取得良好的经济效益。然而，我国的管材弯曲加工设备与加工技术的研究与应用仍远远落后于当今世界先进水平，远远不能适应我国工业生产和国防的需求，致使我国许多企业不得不花费大量资金引进国外先进的管材数控弯曲加工设备。

目前国内使用的数控弯管机设备通常是在通用计算机或工控机的基础上加装运动控制卡，使用Windows操作系统，并安装昂贵的数控软件构成的。这样的系统软件成本高、硬件资源浪费、功耗大。以提高弯管生产的效率，节约生产成本，提高产品的精度为目的，来选择并改善合适的机械系统结构，对其中部分加以计算是本文的主要任务，该数控机械系统具有成本低、实时性好、精度高等优点，对开放式经济性数控的研究具有很好的推动作用。

关键词：数控弯管机；机械系统；加工工艺；

CNC Automatic Pipe Bending Machine Designing (Base part.)

ABSTRACT

With the development of the society, all walks of life demand for various types of bend will rapidly, forming accuracy requirement of pipes will be more and more high, all these make people to pipe bending processing technology and processing equipment for further research. The United States, Britain, Japan, Germany and other developed countries have developed a computer numerical control (CNC) bending processing equipment, and for theoretical and experimental research of tubing bending process, and achieved good economic benefit in practical application. However, our pipe bending processing equipment and processing technology research and application lags far behind the advanced level in the world, far can not adapt to requirements of industrial production and national defense in our country, caused our country many enterprises have to spend a lot of money to introduce foreign advanced tube nc bending processing equipment.

At present domestic CNC pipe bending machine equipment is usually used in general computer or industrial PC with movement control CARDS, on the basis of using the Windows operating system, and install expensive CNC software. Such a high cost of the system software and hardware resource waste, large power consumption. To improve the efficiency of the bent pipe production, saving production cost, improve the precision of the products for the purpose, to select and improve the appropriate structure of mechanical system, on part of the calculation is the main task of this paper, the numerical control machine system has the advantages of low cost, good real-time and high accuracy, the research of open economic CNC has the very good role in promoting.

Key words：CNC pipe bender；Mechanical systems；The processing technology；

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

1 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 弯管机的概述 1

1.3 国内外研究现状及发展方向 2

1.4 弯管机的特色及创新 3

1.5 课题内容 3

2 数控弯管机总体设计拟定 5

2.1 数控弯管机的组成 5

1 机械部分 5

2 电气系统 6

4 润滑系统 7

2.2 数控弯管机工作原理概述 8

2.3 弯管机的弯管方式选择 9

2.3.1管料弯曲变形分析 9

2.3.2 弯曲方法的拟定 10

2.4 弯管机的总体设计拟定 10

2.4.1 弯管机总体机构的划分 10

2.4.2 弯管机的总体构思图 10

2.4.3 靠模弯曲机构的设计 11

2.4.4 定模和夹块运动的设计 11

2.4.5 顶镦装置的设计 12

2.4.6 切断机构的设计 12

3 数控弯管机机座部件分析 13

3.1 右弯管机座 13

3.2 连杆支承 13

3.3 链条返回机构 13

3.4 旋转移动轮 13

3.5电控柜 13

3.6润滑油盒 14

3.8 机座部分零件图 14

3.9驱动装置 19

3.10 数控机床的辅助装置 19

4 数控弯管机机座部件分析 20

4.1盖板的结构设计及计算 20

4.2轴套的结构设计 21

结论 23

致谢 24

参考文献 25

附录 26

1 绪论

1.1 引言

现在的大型电力管道国内外主要采用大型中频加热弯管机进行弯制，但国内的中频加热弯管机多以国外技术为蓝本，采用机械传动，不仅造价昂贵，自动化程度也偏低，很多都需要手动操作。尤其当设备严重老化时，运行极不稳定，因此难以使每一种管径的钢管在弯制过程中的工艺水平达到最优状态，所弯制出的弯管，其质量和精度比较差，不符合国内一些重大工程的要求，例如大型电站的机组、西气东输等工程需要的管道大部分依赖进口。本论文在现有弯管技术的基础上，通过反复的研究，决定采用更好的机械传动，并且利用良好的机械系统设计消除现有弯管机中存在的问题，以期提高弯管的质量和精度。这种新型的弯管技术从弯管的实际出发，着重的是理论联系实际，其结果可以直接的应用于实际生产，可以节省大量的成本，同时对弯管的研究也具有深远的意义。

1.2 弯管机的概述

管材弯曲有很多方法，相应地也就有不同的弯管设备。在各种方法中，绕弯是最常用的弯管方法，而绕弯最常用的设备是弯管机。因此，弯管机是管材弯曲加工的主要设备。

弯管机的结构形式很多，按弯管时加热与否可分为冷弯管机和热弯管机两类，按传动方式可分为手动、气动、机械传动和液压传动四种，按控制方式又可分为手控、半自动、自动和数控四种。机械传动式弯管机结构简单，制造方便，通用性大。液压弯管机传动平稳、可靠、噪音小，结构紧凑，能弯制不同直径的管材。半自动控制的弯管机，一般只对弯管角度进行自动控制，主要用于中、小批量的生产。自动控制的弯管机通过尺寸预选机构和程序控制系统对弯管全过程(送进、弯管和空间转角)实行自动控制，这种弯管机一般采用液压传动，适用于大批量生产。数控弯管机能够根据零件图规定的程序和尺寸，通过输入数据来实现弯管过程的全自动控制，它适用于大批量生产，尤其是管件尺寸参数多变的场合^[2].