折弯机的气动回路设计第二篇.docx

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折弯机的气动回路设计第二篇

折弯机的气动回路设计

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摘要

本文以昆明昆开数控设备有限公司生产的数控折弯机为原型，明确其设计范围和目标，分析了系统的总体功能。

然后通过模块化的思想对折弯机的控制动作进行系统分解，建立了基型模块，并对各个模块进行单独研究与设计。

最后将各个模块进行综合，实现了系统的功能要求。

关键词：

折弯机；气动；系统；设计

一、绪论

（一）论文研究背景

随着全球性的经济发展，国内机械行业的竞争越来越大，为了使企业在激烈的市场竞争中处于有利地位，必须增强产品的创新能力，同时也要缩短产品的开发周期、提高产品的通用程度、降低幵发成本和保障质量及良好的售后服务。

传统的设计方法基木是一种以静态分析、手工劳动和经验设计为特征的设计方法。

显然，随着现代科学技术的快速发展以及先进手段的出现，这种传统设计方法已经很难适应当今市场快速变化的要求。

（二）论文研究意义

本课题使母线加工实现集成化、数控化，减少工件加工时的中转时间，减轻劳动强，提高工作效率，本文是其一个子项目，主要研究的是折弯控制工位。

由于目前国内大多企业生产的折弯设备都为手动控制，而母线的弯曲中往往存在回弹现象对其角度成形控制精度比较低，折弯过程中往往需要人工进行角度补偿，使得生产效率大大降低。

所以开发出一套折弯精度高的数控折弯系统显得十分必要。

二、折弯机简介

（一）发展现状

1900年，德国的一家家具公司釆用模块化的设计思想设计出了所谓的“理想书架”。

该设计是将书架划分为三个模块：

底座、架体和顶板。

其中架体具有几种不同尺寸，这主要是根据用户需求所定制，架体的长度相同，而高度和宽度不同。

这种书架就是目前为止我们所知道的最早釆用模块化原理设计出来的产品之一。

此后，这种模块分解的设计方法（模块化设计原理）也逐渐在其他行业中运用起来，并逐渐发展总结出了模块化设计这一新的现代设计方法。

1920年左右，欧洲一些国家（如德国）的生产厂家首先把模块化原理应用到了车床、磨床以及统床等机床设备的机械结构设计中。

比如德国的弗里茨维尔纳公司生产的铣床，就是通过对总功能的分解后单独研究与设计各个模块，最后提供给用户可以自由组合所需的统床。

到了20世纪50年代，欧美的一些国家正式提出了“模块化设计”的概念，从而将模块化设计方法提到了一个新的台阶来研究。

其中使用较早、而且也比较成熟的模块化系统是在机械行业中所使用的组合夹具，利用已有的夹具模块可以组合用户所需要的夹具，而不必重新进行单独的设计与制造，夹具在使用之后可以很方便地拆卸，之后还可以做其他组合之用。

（二）折弯机的分类

折弯机主要是指板材折弯机，用来对各种塑料、金属板材进行折弯成型操作。

折弯机可以按工作特点、方式分为不同的种类，下面青岛易非就折弯机的分类进行全面详细的介绍。

折弯机的常见分类如下：

1、手动折弯机

此类型的折弯机结构比较简单，通过人工操作，比较费力，适合小规格的加工制作。

2、数控折弯机

数控折弯机其本质是对薄板进行折弯的数控折弯机模具，该模具由支架、工作台和夹紧板组成，通过对线圈通电产生对压板的引力，从而完成对压板与底座之间薄板的夹持。

因为采用了电磁力夹持的方法，使得压板按照特定的工件要求进行制作，操作简单，而且可对带侧壁的工件进行加工。

3、液压数控机

液压折弯机根据同步方式的不同可分为扭轴同步、机液同步，和电液同步。

液压折弯机根据运动方式的不同分为上动式、下动式。

液压折弯机主要应用钣金行业,如,汽车,门窗,钢结构等的折弯,成型；对金属薄板料进行v型开槽等领域。

其结构及工作特点是全钢焊接结构，振动消除应力，机器强度高、刚性好。

液压上传动，平稳可靠。

机械挡块，扭轴同步，精度高。

后挡料距离、上滑块行程电动调节，手动微调，数字显示。

（三）结构说明

1、滑块部分：

采用液压传动，滑块部分由滑块、油缸及机械挡块微调结构组成。

左右油缸固定在机架上，通过液压使活塞（杆）带动滑块上下运动，机械挡块由数控系统控制调节数值；

2、工作台部分：

由按钮盒操纵，使电动机带动挡料架前后移动，并由数控系统控制移动的距离，其最小读数为0.01毫米（前后位置均有行程开关限位）；

3、同步系统：

该机由扭轴、摆臂、关节轴承等组成的机械同步机构，结构简单，性能稳定可靠，同步精度高。

机械挡块由电机调节，数控系统控制数值；

4、挡料机构：

挡料采用电机传动，通过链操带动两丝杆同步移动，数控系统控制挡料尺寸。

三、气路图的设计

（一）折弯机工作原理

图3.1折弯机工作原理图

图3.1为折弯机的工作原理图，其工作要求为：

当工件到达规定的位置时，如果按下启动按钮，气缸伸出将工件按设计要求折弯，然后快速退回，完成一个工作循环；如果工件未到达指定位置时，即使按下按钮气缸也不动作。

另外，为了适应加工不同材料或直径工件的要求，系统工作压力应该可以调节。

试根据以上工作要求，设计出该系统的控制回路。

（二）气动回路的符号表示法

图3.2定位回路图

工程上，气动系统回路图是以气动元件职能符号组合而成，故应对前述所有气动元件的功能、符号与特性熟悉和了解。

以气动符号所绘制的回路图可分为：

定位和不定位两种表示法。

定位回路图以系统中元件实际的安装位置绘制，这种方法使工程技术人员容易看出阀的安装位置，便于维修保养。

不定位回路图不按元件的实际位置绘制，气动回路图根据信号流动方向，从下向上绘制，各元件按其功能分类排列，依次顺序为气源系统、信号输入元件、信号处理元件、控制元件、执行元件，如图所示。

我们主要使用此种回路表示法。

图3.3不定位回路图

为分清气动元件与气动回路的对应关系，给出全气动系统控制链中信号流和元件之间的对应关系，掌握这一点对于分析和设计气动程序控制系统非常重要。

图3.4全气动系统中信号流和气动元件的关系

图3.5气动回路图与气动元件

（三）回路图内元件的命名

1.数字命名

图3.6控制链示意图

元件按控制链分成几组，每一个执行元件连同相关的阀称为一个控制链，0组表示能源供给元件，1、2组代表独立的控制链。

A—执行元件

V—控制元件

S—输入元件

Z—气源系统

2.英文字母命名

图3.7采用单向滚轮杠杆阀的控制回路

常用于气动系统的设计，大写字母表示执行元件，小写字母表示信号元件。

A，B，C等—代表执行元件

a1，b1，c1—代表执行元件在伸出位置时的行程开关

a0，b0，c0—代表执行元件在缩回位置时的行程开关

目前，在气动技术中对元件的命名或编号的方法很多，没有统一的标准。

（四）执行元件动作顺序的表示方法

在实际系统设计中，为了分析执行元件随着控制步骤或控制时间的变化规律，常做出系统的运动图来加以分析，以便清楚、直观地了解执行元件和控制元件之间的关系，有利于回路的设计。

运动图包括——位移-步骤图、位移-时间图，至于具体采用哪种形式，一般由控制系统本身所定。

图3.8运动图

图3.8左边表示执行元件的动作顺序：

位移-步骤图，右边表示执行元件动作的快慢：

位移-时间图

图3.9折弯机系统控制回路图

四、实际操作

（一）使用方法

1、首先是接通电源，在控制面板上打开钥匙开关，再按油泵启动。

2、行程调节，折弯机使用必须要注意调节行程，在折弯前一定要试车。

折弯机上模下行至最底部时必须保证有一个板厚的间隙。

否则会对模具和机器造成损坏。

行程的调节也是有电动快速调整和手动微调。

3、折弯槽口选择，一般要选择板厚的8倍宽度的槽口。

如折弯4mm的板料，需选择32左右的槽口。

4、后挡料调整一般都有电动快速调整和手动微调，方法同剪板机。

5、踩下脚踏开关开始折弯，折弯机与剪板机不同，可以随时松开，松开脚折弯机便停下，再踩继续下行。

（二）保养与维护

在进行机床保养或擦机前，应将上模对准下模后放下关机，直至工作完毕，如需进行开机或其它操作，应将模式选择在手动，并确保安全。

其保养内容如下：

1、液压油路

1）每周检查油箱油位，如进行液压系统维修后也应检查，油位低于油窗应加注液压油；

2）本机所用液压油为ISOHM46或MOBILDTE25；

3）新机工作2000小时后应换油，以后每工作4000～6000小时后应换油，每次换油，应清洗油箱；

4）系统油温应在35℃～60℃之间，不得超过70℃，如过高会导致油质及配件的变质损坏。

2、过滤器

1）每次换油时，过滤器应更换或彻底清洗；

2）机床有相关报警或油质不干净等其它过滤器异常，应更换；

3）油箱上的空气过滤器，每3个月进行检查清洗，最好1年更换。

3、液压部件

1）每月清洁液压部件（基板、阀、电机、泵、油管等），防止脏物进入系统，不能使用清洁剂；

2）新机使用一个月后，检查各油管弯曲处有无变形，如有异常应予更换，使用两个月后，应紧固所有配件的连接处，进行此项工作时应关机，系统无压力。

参考文献

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