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華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計
摘 要
彎管機是一種能夠?qū)崿F(xiàn)對金屬管狀材料的彎曲的一種設(shè)備。它主要的加工材料在現(xiàn)實生活很多地方都能看到，比如冰箱的冷凝管、空調(diào)的回流管、還有摩托車的排氣管等等都是彎管機加工的一些實例。然而，目前國內(nèi)對金屬管狀材料的彎曲大多數(shù)都是人力實現(xiàn)彎管，這不僅僅影響工廠的生產(chǎn)效率、大大的影響生產(chǎn)質(zhì)量、極大的浪費人力物力資源，而且還不符合我國對目前工廠要求的高效率高質(zhì)量的基本要求。所以本次的所研究的液壓彎管機就是解決工廠生產(chǎn)效率低下，解放工人的勞動力，提高生產(chǎn)的工件質(zhì)量。為了解決這些問題，我們采用了液壓式彎管機，該彎管機采用液壓的方式不僅能夠提供平穩(wěn)足夠的彎曲力而且彎曲速度也會大大提升，從而提高生產(chǎn)效率。所以制造的彎管機能夠?qū)崿F(xiàn)多種管材類型的加工。如今設(shè)計的液壓彎管機大體上能夠滿足到上述所需要求，不過該液壓彎管機仍然存在很多的不足還需要改進，比如實現(xiàn)上下料的快速轉(zhuǎn)換和高精度的彎管等等一系列問題，所以我們?nèi)匀恍枰岣邉?chuàng)新和創(chuàng)作意識，為我國的彎管技術(shù)能夠和國外一些先進的彎管技術(shù)而努力。
關(guān)鍵字：液壓彎管機；夾具設(shè)計
1
Abstract
Bending machine is a key equipment of infrastructure construction in our country. Not only in electric power, petroleum chemical industry, also in the natural gas, central heating and other transportation process and need to a lot of elbow, elbow, and in refrigerators, air conditioners and circulating cooling system of machinery and equipment have great value in use. So the bending machine is one of the important production equipment, it is safe, reliable and efficient operation, directly related to the production efficiency and processing quality of automatic production line.
Currently bender are different and complicated in structure, is mainly in the bending process greatly in tubular damage: in the bending process, the outer wall of the tube is tensile and the inner wall is compressed, there is stress concentration, and in the use of process under (mainly from bending in liquid or gas) a smaller range of pressure, in the outer wall is stretching to crack cause leakage. There are two important factors affecting the quality of the elbow: one is the material, the two is the machine. The machine fixture and the direct contact with the workpiece, so the fixture part is particularly important, a good fixture scheme on the quality of processing a great impact.
Key words: Hydraulic pipe bender;Fixture design
1
目 錄
摘 要 2
Abstract 3
1引 言 5
1.1國內(nèi)外研究背景及發(fā)展趨勢 5
1.2研究目的及意義 5
2 液壓彎管機的簡介及分類 6
2.1彎管機的簡介 6
2.2彎管機的分類及其特點 6
3液壓彎管機設(shè)計總體方案 6
3.1設(shè)計要求 6
3.2方案選擇 7
4管材彎曲相關(guān)參數(shù)計算 7
4.1管材的力學(xué)性能分析 8
4.2管材彎曲過程分析 8
4.3最小彎曲半徑的計算 9
4.4管材中性層曲率半徑 10
4.5管材的抗彎截面系數(shù) 10
4.6管材彎曲力矩的計算 11
4.7旋轉(zhuǎn)力矩的計算 12
4.8夾緊力和壓料力的計算 13
4.9 軸承的選擇 13
5 軸及軸上零件的設(shè)計計算 14
5.1 鍵的選用 16
5.2 螺栓和螺母的選用 17
6 推力桿設(shè)計 17
7 彎管零件設(shè)計 18
7.1 彎管模的設(shè)計 18
7.2夾緊模的設(shè)計 19
7.3 壓料模設(shè)計 19
8 液壓缸的設(shè)計 19
8.1 液壓缸工作壓力的選定 20
8.2 液壓缸內(nèi)徑D與活塞桿直徑d的選擇 20
8.3 主液壓缸鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計 21
9 箱體的設(shè)計 22
10 箱體底座設(shè)計 22
11 管材支撐零件設(shè)計 23
結(jié) 語 24
1、引 言
1.1國內(nèi)外研究背景及發(fā)展趨勢
彎管機不管在國內(nèi)還是國外都是各個行業(yè)非常重要的一塊，它的發(fā)展對一個國家的強大也有著很大的聯(lián)系。當(dāng)前，國內(nèi)的彎管機相對國外一些發(fā)達國家相比還是存在很明顯的差距，比如在精度、質(zhì)量、效率等等方面都是有很大的不足。目前，國外的彎管機能夠?qū)崿F(xiàn)全自動化，在國外的工廠里，只有機器在工廠運作，基本上一個車間就只有一個管理人員。不管是上料、彎曲、下料、裝箱都能夠自動完成，而且生產(chǎn)速度相比國內(nèi)也是有很大的優(yōu)勢。這就值得國內(nèi)的一些廠家所深思，為什么國外的彎管機在保證質(zhì)量、精度等等的條件下生產(chǎn)速度還比我們快。所以我們國內(nèi)應(yīng)該朝著這些方向去研究。當(dāng)然，在近幾年國內(nèi)的彎管機技術(shù)也是進步非常之快，這是因為我們國家對彎管機設(shè)計起步比較晚，所以有很多的資料可以借鑒，但是在一些高精尖的部分還是要靠我們自己去摸索。我們可以沿著全自動的方向去考慮，如何實現(xiàn)全自動？這就可以借鑒國外的思路和方法，可以在上料口處添加機器人等等，當(dāng)然想法是很多實現(xiàn)就很難，所以才要我們?nèi)ヅθパ芯俊?
1.2研究目的及意義
自主研究一臺液壓彎管機夾具設(shè)計，該設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)對管狀工件的夾緊和彎曲過程中保證被加工工件的穩(wěn)定和保護被加工工件不被破壞。該夾具設(shè)計能夠使得工件的平穩(wěn)運動，大大降低了工件的不合格率，提高了工廠的生產(chǎn)質(zhì)量和業(yè)績，在各個方面都有著重要的意義。
2、液壓彎管機的簡介及分類
2.1 彎管機的簡介
彎管機是極度普遍而且實際應(yīng)用也涉及的非常廣泛的一種設(shè)備。該設(shè)備就是對一些回轉(zhuǎn)體剛性管件進行彎曲加工，使得這些管件能夠按照人們的要求彎曲一定的角度，比較常見的有30度、45度、60度、90度、145度、180度等等。在我們的日常生活當(dāng)中，這種設(shè)備所加工出來的成品也是無處不見。比如自來水鋼管、電熱風(fēng)扇的加熱u型管、電冰箱的冷凝管、空調(diào)的回流管等等。這些彎管有大有小有粗有細，這就使得彎管機的型號形態(tài)各異。液壓彎管機看似是一種很普通的設(shè)備，但它的應(yīng)用之廣泛、價值之高大、結(jié)構(gòu)之巧妙就使得我們?nèi)フJ真的去研究、去專研。這樣我們國家的彎管技術(shù)才能有一個質(zhì)的飛躍。
2.2 彎管機的分類及其特點
圖下就是根據(jù)彎管的不同的圖示。
3、液壓彎管機設(shè)計總體方案
3.1 設(shè)計要求
通過設(shè)計彎管機，必須有一定的要求。運行時的壓力有液壓桿控制，能夠按照人們的要求對管子彎曲成型，管材規(guī)格為外徑*壁厚：19*1.0 22*1.0 28*1.5 35*1.5。
3.2方案選擇
要提高公司的生產(chǎn)效率，使用液壓彎管，動力足而且穩(wěn)定，能夠?qū)ぜ鸬接行У谋Ｗo。因為所需加工的管材規(guī)格可知，外徑和壁厚都不是很大，所以液壓所提供的動力是足夠的。但考慮到加工的管材長度未知，所以上料口的位置留有足夠的活動空間可供不同長度的管材上料。具體的設(shè)計圖示。
4、管材彎曲相關(guān)參數(shù)計算
4.1 管材的力學(xué)性能分析
在下面的圖中我們可以看出被彎管的受力后力的變化圖，橫坐標(biāo)為變形量，縱坐標(biāo)為作用在被彎材料上的力。當(dāng)彎管件上的受力不大于Fe，這時就是在彈性變化階段，當(dāng)作用在被彎管件上的里去除的時候，被彎管件就回到原來的狀態(tài)；管件上的力在Fe與Fs之間，就處于屈服階段，當(dāng)作用在被彎管件上的力去除后，該被彎管件不能恢復(fù)原來的形狀；當(dāng)作用在管件上的力F達到Fb時，彎管到強度極限，再加力F，管件結(jié)構(gòu)破壞，產(chǎn)生斷裂或強度不足。
是被彎管件的抗彎截面系數(shù)的解算等式，F(xiàn)/W是管的許用應(yīng)力σ，用δ/ι0是應(yīng)變量ε，得出許用應(yīng)力σ→應(yīng)變量ε圖。
Fb（σb）
F（σ）
Fe（σe）
Fs（σs）
△δ（△ε）
0
圖2-1 管材力學(xué)性能分析圖
從上面的圖我們可以看出當(dāng)被彎管材，我們可以看出，當(dāng)管材符合我們要求就符合上圖彎曲且實際可行。
4.2 管材彎曲過程分析
當(dāng)作用在被彎管材上的力矩超過了他的強度極限的時候，被彎管材才會發(fā)生彎曲。在它彎曲的過程中，由于被彎管材是一種空心的管狀，因此一定會出現(xiàn)在被彎管材被彎曲的過程中，管材內(nèi)側(cè)被被擠壓。同時，處于內(nèi)側(cè)的被彎管材守到擠壓。當(dāng)作用在管材上的擠壓應(yīng)力太大，處于內(nèi)側(cè)的材料就會發(fā)生起皺。因此就需要極其嚴(yán)格和縝密的計算來保證他的各個參數(shù)都符合要求。當(dāng)然，要設(shè)計出一臺合格的彎管機這些參數(shù)也是遠遠不夠的，因為被彎管件在彎曲過程中是極為的復(fù)雜和繁瑣的。在彎曲過程中有些力是時刻變化的。在下面的表格中就顯示出了了不同參數(shù)的之間的關(guān)系，這也像我們展示了彎管機設(shè)計的下一個階段，被彎管件的恢復(fù)彈性階段。被彎管件的材料是45鋼的，45鋼是存在著一定的塑性，當(dāng)作用在被彎管件上的力沒有超過它的屈服極限，該被彎管件是存在一定的恢復(fù)彈性的能力。在彎曲角度一定的條件下，45鋼相對其他材料的恢復(fù)彈性的能力較小，但是，對恢復(fù)彈性研究能幫助我們了解彎曲出更高精度的角度和更適合我們的彎管，很顯然，公司工廠不愿意也不希望他們幸幸苦苦彎制出來的彎管在去下之后過了一段時間就恢復(fù)了原來的形狀。在下面的圖中我們可以很明顯清晰的看出被彎管件在被彎曲的三個過程。在這些不同的過程中，各個力也是不相同的，并不是一成不變的，這也就是彎管機設(shè)計的要點也是難點之一。
F
F校
F自
S
3
2
1
0
圖2-2 1-彈性彎曲階段；2-自由彎曲階段；3-校正彎曲階段
4.3 最小彎曲半徑的計算
就是被彎管件能夠彎曲的最小的角度。這個量稱為相對彎曲半徑。它的定義就是被彎管件的彎曲后的半徑和被彎管件的直徑的比值。通過這個比值就可以看出被彎管件的彎曲程度。由于本次設(shè)計的被彎管件的材料為45鋼。通過查表和查手冊可以得到45鋼的管材延伸率δs=16%。然后又查的最小彎曲半徑的計算公式：
Rmin=D0/2δs
式中 Rmin ————最小彎曲半徑
δs ————管材延伸率
D0 ————管材直徑
本次設(shè)計要求的管材規(guī)格為：直徑*壁厚----19*1.0、22*1.0、28*1.5、35*1.5（mm），把這些數(shù)據(jù)代入式子中可求出最小彎曲半徑，根據(jù)要求，確定彎曲半徑。見下圖1-1：
4.4 管材中性層曲率半徑
由于彎管件的內(nèi)側(cè)和外側(cè)都會分別受到擠壓和拉伸應(yīng)力。所以，一定會存在一個區(qū)域既沒受到拉伸也沒受到擠壓。因此它的中性層在管子的內(nèi)部，并不是簡單的位于管材的中間的一個面。這個系數(shù)是用來描述中性層偏移量的大小，因為這個系數(shù)很小，而且本次的設(shè)計又不需要彎管精度很高的條件，因此該系數(shù)可以忽略不計。被彎管件中性層曲率半徑ρ由公式計算得出，它的計算公式如下：
式中 ρ————管材中性層曲率半徑
r ————管材最小彎曲半徑
X ————管材中性層系數(shù)
D———— 管材的外經(jīng)
圖1-2
材料規(guī)格已知：r/D﹥1.5，故取x為0.5.
取規(guī)格為直徑*壁厚為35*1.5（mm）的為例，故中性層曲率半徑ρ：
（mm）
中性層曲率半徑表：
圖1-3
4.5 管材的抗彎截面系數(shù)
不同的材料它的強度和剛度也不一樣，這些強度和剛度能夠抵擋材料的受力變形。這種能夠抵抗彎曲應(yīng)力和彎矩應(yīng)力的能力，在材料力學(xué)中我們用抗彎截面系數(shù)來示意。通過查表和查設(shè)計手冊得到具體的計算公式如下：
式中：W————管材的抗彎截面系數(shù)，；
D————管材的外徑，m；
α————管材的內(nèi)徑必上外徑。
取規(guī)格為直徑*壁厚為35*1.5（mm）的為例，根據(jù)公式計算得：
=
通過上述公式計算出給出的四種規(guī)格的被彎管件，結(jié)果如下圖1-4所示：
4.6 管材彎曲力矩的計算
被彎管件在彎曲過程中是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，被彎管件所受到的力是無規(guī)律的變化的。這就使得研究被彎管件的力學(xué)性能分析的難度異常大。在我們的工廠實際生產(chǎn)中，也是沒有具體的公式計算出實際的被彎管件彎曲所需要的里。雖然有這些困難，通過借鑒我們還是可以找到解決問題的辦法，由于實際的生產(chǎn)實踐給出的大量的經(jīng)驗，生產(chǎn)公司得出了一種近似的求解該力的方法，由于是近似的求解方法。但這并不影響，因為近似得出所求力之后，我們可以稍微取的大一點就可以了。經(jīng)驗理論公式的計算如下：
式中：————材料的屈服強度，MPa；
r ————管材的內(nèi)徑，m；
t ————管材的壁厚，m；
ρ————中性層的彎曲半徑，m；
————材料的抗拉強度，MPa；
實際中，有的不確定的因素。因此，上訴的理論公式也起不到多大的作用。在這種情況下我們可以借鑒經(jīng)驗公式來估計計算。盡管這樣算出來的數(shù)據(jù)存在誤差，可是與實際的并不是相差甚遠，而是接近。經(jīng)驗公式如下：
式中：μ————考慮因摩擦而使彎矩增大的系數(shù)
W————抗彎截面系數(shù)，；
————材料的抗拉強度，MPa；
D ————管材外徑，m；
ρ————管材中性層曲率半徑，m
μ并不是摩擦系數(shù)，可是它的大小決定于被彎管件的材料類型和彎管的方式，通常來將，較硬的材料并且不添加減摩擦物質(zhì)，μ一般取5~8；如果使用較硬材料的鉸鏈?zhǔn)叫景?，μ一般?；如果使用沒有填充物的彎管件，μ一般取1.2~1.5.
規(guī)格為直徑*壁厚為35*1.5（mm）的舉例，計算如下：
（N*m）
被彎管件所要求的彎曲力如下：
式中：————彎曲件寬度，m。
代進上式可得：
把需要加工的被彎管件規(guī)格可計算出彎曲力矩圖：
圖1-5
4.7 旋轉(zhuǎn)力矩的計算
計算力矩公式：
式中：——旋轉(zhuǎn)力矩；
——彎管力矩；
——彎管縱向分力矩；
——彎管橫向分力矩。
移動式滑槽時：
取
因此
得旋轉(zhuǎn)力矩圖1-6
4.8 夾緊力和壓料力的計算
彎管機對管件的壓緊力和壓料力，用上式算出的最大的彎曲力矩算出得到就可以了。
（1）.夾緊力的計算
計算得出：，取，算出夾緊力。
（2） .壓料力的計算
通過對彎管件彎曲的過程中，尾端是鉸鏈連接的液壓桿和彎管模一起旋轉(zhuǎn)。但是壓料模只是起到壓緊被彎管件的作用并不隨著彎管模一起旋轉(zhuǎn)。夾緊模和壓料模就好比是一根杠桿的兩頭，彎管模是杠桿的支點。因此夾緊力和壓料力的大小是可以視為等同的，所以我們都取P2=32900N。
4.9 軸承的選擇
因為該液壓彎管機中的軸是豎直安裝的，軸承的的選擇應(yīng)該是既能承受一定的徑向載荷也能承受軸向載荷，而且能夠承受住較大的徑向力，還受到軸向力。因此有兩種軸承可以考慮，一種是推力球軸承一種是圓錐滾子軸承。這次設(shè)計中選用圓錐滾子軸承，因為軸承的使用是一雙的，可是軸的每一段的直徑大小不一樣，使得軸的安裝方便，因此就使用兩個規(guī)格不同的圓錐滾子軸承安裝在軸的兩端。選用的原則和示意圖如下圖。這次通過查表選擇型號分別為30211和30215。
5、 軸及軸上零件的設(shè)計計算
該彎管機的主軸的設(shè)計主要包括軸的總長度，每一段的長度和直徑。而且必須計算出軸的最小直徑和進行軸的強度校核。必要的時候還需要對軸進行熱處理等等。
1.軸的最小軸徑
本次設(shè)計的主軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力應(yīng)該滿足如下的條件：
其中：——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；
T——軸所受的扭矩，N*mm；
——軸的抗扭截面系數(shù)，；
n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min；
P————軸傳遞的功率，kW；
d————計算截面處的直徑，mm；
————許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa，見表1-7。
軸的最小直徑：
式中，，其值查圖1-7
圖1-7 軸常用材料的及值
功率，，L是旋轉(zhuǎn)主軸桿子的長度，取值100mm，計算如下：
kw
取為30MPa，為120，帶式中得：
mm
2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
在該主軸的中心部分用螺栓連接著一根傳動桿子，而且在軸的兩端是是用兩個不同型號的圓錐滾子軸承支撐。在主軸的上方加工有一個傳動力矩的鍵槽，而且還攻有用于擰緊彎管模的螺紋。主軸的中心部分有連接桿子，但它和主軸并不是一個整體。因為一體的話存在著加工工藝的問題，根本無法加工出來，因此我們在主軸的中間鉆出一個孔。這個孔的大小和傳動桿末端的大小，它們應(yīng)該需要的是過盈配合，為了防止脫落，在推力桿的末端加工了一段螺紋用于緊固推力桿和軸。
3.確定軸的各段直徑
通過計算算出來彎管機主軸的最小直徑51.2mm之后，由于這個直徑不好加工而且沒有該直徑的軸承與之配合，所以咱們?nèi)ポS的最小直徑為55mm。但是在主軸的末端，存在著連接的軸套和軸承。因為力是從中間頂端傳來的，末端只是起到定位的作用，它沒有傳遞和輸出力矩,然而主軸的中間需要通過鉆孔來固定推力桿，因此中間主軸的直徑取60mm。主軸的末端應(yīng)該添加一個圓錐滾子軸承，，因此主軸末端的直徑取60mm。
4.確定軸的各段長度
軸的頂端有需要加工傳動鍵槽而且還需要加工出緊固彎管模的螺紋，液壓彎管模的厚度為53mm，底座的厚度為36mm，主軸長度取208mm。但是中間的軸需要傳動較大的力矩而且只需要連接推力桿，取為70mm。根據(jù)軸套尺寸定軸長度為80mm。
5.1 鍵的選用
液壓彎管機的主軸上方需要洗傳動彎管模的鍵槽，通過鍵來傳遞液壓驅(qū)動的力矩。因此通過查閱相關(guān)資料我們?nèi)A頭平鍵，圖下是一些比較普遍的一些鍵的選用。這次設(shè)計使用的的鍵的尺寸取b=18mm,h=11mm,L=50mm
5.2 螺栓和螺母的選用
螺栓和螺母在機械中都是標(biāo)準(zhǔn)件，在各個機械中的使用也是非常的普遍。它的選用是根據(jù)很多方面，比如使用的場所，被連接工件的材料。而在本次的設(shè)計中，絕大部分的螺栓都是在一些力較小的情況下的。因此本次選用的尺寸也是相對較小，多為M10的。尤其是被彎管件主軸上的螺母，由于被彎管件模需要被夾緊所以會有加工螺紋，因此螺栓的大小也理應(yīng)取大一點，所以我們?nèi)55。
6、 推力桿設(shè)計
這個液壓彎管機并不是和通常的彎管機一樣采用齒輪和齒條傳動，而是使用液壓推力缸帶動焊接在推力桿上的旋轉(zhuǎn)手柄，然后通過用螺栓固定在主軸上的推力桿帶動主軸轉(zhuǎn)動。這個主軸雖然承受了很大的力，可是這根帶動手柄所承受的力也是不容小覷的。在上面我們談到和計算出液壓彎管機彎管所要求的力矩和力，這是被彎管件一定要的力。但是我們可以這樣認為，兩個力是相差不大的，甚至我們可以近似相等。這個力的大小不僅與很多因素有關(guān)，但主要的因素還是桿件的長度，我們?nèi)U長150mm。因為推力桿是要跟著主軸一塊轉(zhuǎn)動，如果液壓桿保持不動是完全不可行的，所以采用鉸鏈連接是真實可行的。具體形狀如下圖所示。
7、 彎管零件設(shè)計
7.1 彎管模的設(shè)計
由于任務(wù)書上給出的原始數(shù)據(jù)是加工4種規(guī)格型號的被彎管件，因此，與之對應(yīng)的彎管模也應(yīng)該有四塊。但是他們的結(jié)構(gòu)和形狀是大體相似的，因為加工的管件尺寸不一，不同的只是半徑。在上述我們已經(jīng)談到采用繞彎式，因此，在被彎管件的前端需要有壓緊裝置?？墒且簤簭澒苣Ｊ潜P狀，要夾緊的話受力面是不足的，不能起到夾緊的作用。因此我們在彎管模上切出一個平臺狀可供夾緊，實際形狀如下圖。
當(dāng)進行彎管時，彎管模受到的力相對較大，因此要考慮彎管模的材料和表面的硬度。通過計算，彎管模的材料選為45鋼，表面淬火。
7.2夾緊模的設(shè)計
夾緊模應(yīng)該是成對使用，一塊固定在液壓缸的推力桿上，另一塊則是通過螺栓固定在彎管模上，一對夾緊模同時工作，液壓桿上的夾緊模工作時向下運動夾緊被彎管件。實際結(jié)構(gòu)如圖。
7.3 壓料模設(shè)計
我們在上述被彎管件受力分析是討論過，材料在彎曲過程中內(nèi)外側(cè)都受到不同程度的彎曲應(yīng)力，如果沒有一個裝置來控制被彎管件的變形，那么很可能會發(fā)生破裂甚是斷裂。因此我們在靠近彎管模旁邊加設(shè)一個壓料模，這樣保證了被彎管件在彎曲過程中不會被損壞。實際如下圖。
當(dāng)然，不同的管材進行彎曲的時候，壓料模也是不同的。
8、 液壓缸的設(shè)計
在這個液壓彎管機中，從圖紙上可以看出，上料一個液壓桿，壓料模有一個液壓桿，夾緊模有一個液壓桿，傳動部分也有一個液壓桿，所以一共需要4個液壓桿。在這4個中，每一個都是需要來回運動，所以這四個液壓桿必須都是雙向液壓桿。由于本次主要是液壓彎管機的設(shè)計，因此液壓桿的選用和計算可以近似。
8.1 液壓缸工作壓力的選定
因為液壓桿是可以選用的，根據(jù)參數(shù)選擇如下：
下圖是不一樣的設(shè)備的參數(shù)選擇。
選擇方法有兩種：1、由負載決定;2、由機械的種類決定。如下圖1-8所示;
圖1-8按負載選執(zhí)行元件的工作壓力
圖1-9 按機械類型選執(zhí)行元件的工作壓力
通過對上表的數(shù)據(jù)參數(shù)，對壓料缸和夾緊缸取10MPa。
8.2 液壓缸內(nèi)徑D與活塞桿直徑d的選擇
因為我們選用的液壓缸我們只需要它釋放出足夠的推力，因此該液壓缸都是無桿腔進液，具體計算如下：
式中：————液壓缸機械效率，這里取0.9
代入數(shù)據(jù)得：
得出內(nèi)經(jīng)以后，可以按照彎管的速度來確定活塞桿的直徑d，速度比的含義是：
由上式可得：
式中的取值按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（GB/T2348-1993），通過下表查詢：
圖1-10 液壓缸速度比與工作壓力的關(guān)系
取=1.33，代入式中得d=29.4mm
根據(jù)計算而選擇的液壓缸內(nèi)徑D與活塞桿直徑d應(yīng)圓整到國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，如下表1-11所示：
圖1-11 液壓缸內(nèi)徑系列尺寸（GB/T2348-1993）
圖1-12 液壓缸活塞桿系列尺寸（GB/T2348-1993）
經(jīng)圓整得：D=63mm，d=32mm。
8.3 主液壓缸鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計
該彎管機在上述可以了解到它的運行方式，通過主液壓桿推動焊接在推力桿上的桿子帶動主軸的旋轉(zhuǎn)。該桿子的運動并不是軸向和縱向單獨的一個方向，它是存在一定的彎曲角度。但是液壓桿的進給是直線的，如果主液壓桿的裝配是固定不動的，那么焊接的桿子就會被液壓桿壓斷，不能實現(xiàn)彎管，所以主液壓桿應(yīng)該采用鉸鏈?zhǔn)竭B接，具體結(jié)構(gòu)見零件圖。
9、 箱體的設(shè)計
這臺彎管機的設(shè)計，它的主軸的傳動方式并不是通過齒輪嚙合。是通過傳動桿帶動的方式，因此箱體的設(shè)計和常規(guī)的并不一樣。因為有一根傳動桿子，所以箱體的右側(cè)必須開槽供桿子往復(fù)運動。箱體的整體采用矩形?？紤]到它的裝配工藝性，存在一根主軸的安裝，為了拆卸方便可以把箱體設(shè)計成兩半式，這樣既方便了裝拆也方便了制造。具體的設(shè)計如下。
10 箱體底座設(shè)計
箱體的設(shè)計不僅需要滿足要求，而且各個零件的裝配也要方便，但是一臺彎管機僅僅有箱體還是不夠的，由于存在主軸末端需要支撐，總體結(jié)構(gòu)見下圖。
11 管材支撐零件設(shè)計
由于管材在加工的過程中未進入的地方長度很長，而且箱體的高度又比較高，如果沒有托舉的裝置不僅影響被彎管材的送料而且容易變形。因此我們設(shè)計出了如下的托舉裝置?？傮w結(jié)構(gòu)見下圖。
結(jié) 語
從古至今，中國人的智慧都是世界一流的。在很早以前我國就發(fā)明了很多非常有用的設(shè)計，中國的四大發(fā)明在現(xiàn)在都是其他國家感到非常振奮的發(fā)明?？墒堑搅巳缃?，我國的很多東西都比不上國外的先進技術(shù)，甚至有的在國內(nèi)都沒有出現(xiàn)過。這就引起了我們國人的深思，到底是什么原因?qū)е铝诉@些差距呢，從根本上來講，就是國人的創(chuàng)新能力不夠，在本次的畢業(yè)設(shè)計中，從拿到任務(wù)書的那一刻起我就非常激動，因為這是從讀大學(xué)以來第一次自己設(shè)計的作品，雖然在設(shè)計的過程中有很大的困難，但是這些困難絲毫不會嚇退我對我所選得專業(yè)的熱情和喜歡。
怎么樣才能設(shè)計出來一個合格的作品，這成了我首次做這個設(shè)計最先考慮到的，從給出的四個數(shù)據(jù)開始，要完成整臺機器的設(shè)計，包括動力、傳動、連接等等一系列問題。但是，看到國內(nèi)的一些科技真的比起國外是遠遠不夠的，在我的內(nèi)心我就有一股非常正義的心情，有著天生我材必有用的心情來回報我的祖國。
隨著時間的慢慢流逝，到了畢業(yè)設(shè)計結(jié)束的時候了，雖然設(shè)計的這段時間很短，但我每天都感覺很充實，從以前每天的渾渾噩噩到每天準(zhǔn)時起床畫圖，我感覺我學(xué)到了很多，我打心底很感謝學(xué)校這次給我的機會。雖然我的畢業(yè)設(shè)計并不是做的非常好，但是我覺的這對于我剛初出茅廬的我來說我已經(jīng)很滿足了，因為每個人都是慢慢的進步磨練的。在此我真的非常感謝我的指導(dǎo)老師，他的諄諄教導(dǎo)對我的畢業(yè)設(shè)計幫助非常大，非常幸運碰到這么負責(zé)任的老師。感謝自己的堅持，也感謝每位同學(xué)努力！
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