王恩海

【摘 要】本文研究了一種簡(jiǎn)易專用型材拉彎設(shè)備，對(duì)拉彎設(shè)備的減速器功率以及各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了數(shù)學(xué)計(jì)算，為減速器提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】拉彎設(shè)備；減速器；計(jì)算

國(guó)內(nèi)外拉彎?rùn)C(jī)的拉彎方式一般分為轉(zhuǎn)臺(tái)式和張臂式兩種。轉(zhuǎn)臺(tái)式拉彎?rùn)C(jī)的基本原理是臺(tái)面連同模具旋轉(zhuǎn)，從而完成型材的拉伸和彎曲，而拉伸作動(dòng)筒則固定在床身上。轉(zhuǎn)臺(tái)式拉彎適用于成形精度高、半徑小的型材拉彎件，也適用于在中空型材內(nèi)加心軸和填充材料的成形；張臂式拉彎適用于成形幾何尺寸大、非對(duì)稱的拉彎件。

以往的型材拉彎?rùn)C(jī)，主要針對(duì)大圓弧彎曲。對(duì)于相對(duì)較小的圓?。≧<1500 mm），特別是半圓弧或大半圓弧，彎制起來(lái)非常困難，且設(shè)備價(jià)格高，效率也很低。而用于汽車行業(yè)的型材拉彎?rùn)C(jī)，又無(wú)法加工整體尺寸較大的零件，且設(shè)備的價(jià)格更高，一般廠家難以購(gòu)買。為此，我設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)易型材拉彎?rùn)C(jī)。

一、總體設(shè)計(jì)

1.電機(jī)2.減速機(jī)3.鏈輪4.傳動(dòng)鏈5.模具輪6.大鏈輪 7，9.夾具8.型材10.鋼絲繩11.動(dòng)滑輪12.絲杠13.轉(zhuǎn)盤

拉彎?rùn)C(jī)對(duì)型材的拉力由絲杠l2產(chǎn)生，通過(guò)動(dòng)滑輪11作用在鋼絲繩lO上。型材8作為鋼絲繩的一部分受拉力作用。連接模具輪5和動(dòng)滑輪11的橫梁起平衡拉力的支撐作用。當(dāng)拉力足夠時(shí)，型材被拉到屈服極限，此時(shí)型材彎曲所需的彎矩較小。用一部較小的電機(jī)1帶動(dòng)大速比的減速機(jī)2產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可以很輕松地轉(zhuǎn)動(dòng)大模具輪將型材繞于模具輪上。

先將其一端夾緊于固定在模具輪5上的夾具7上，鋼絲繩的一端也永久固定于此夾具上。另一端夾緊于繞過(guò)動(dòng)滑輪11的鋼絲繩端頭的夾具9上，形成一個(gè)封閉的環(huán)路。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于螺母的轉(zhuǎn)盤l3，使絲杠l2外出，帶動(dòng)動(dòng)滑輪11向左移動(dòng)拉緊鋼絲繩lO。持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，使鋼絲繩產(chǎn)生足夠的拉力。當(dāng)型材張緊時(shí)，接通電機(jī)1的電源，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)通過(guò)減速機(jī)2、輸出軸鏈輪3、傳動(dòng)鏈4、大鏈輪6，帶動(dòng)模具輪5緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)夾具9剛貼于模具輪5時(shí) ，電機(jī)停轉(zhuǎn)。然后，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤l3，松開(kāi)鋼絲繩，打開(kāi)夾具，卸下型材。按定尺切去頭尾型材，即得到要求的拉彎件。

二、減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算

（一）傳動(dòng)方案的分析和擬定

本設(shè)計(jì)中模具輪的工作動(dòng)力是電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器和減速器連接再由減速器通過(guò)鏈傳動(dòng)給模具軸上的鏈輪帶動(dòng)模具輪轉(zhuǎn)動(dòng)。由于動(dòng)力輸出方向與鏈傳動(dòng)的輸入方向相互垂直，因此可采用錐齒輪減速器傳動(dòng)。需要傳遞的功率根據(jù)上面的計(jì)算可知PN=2.2Kw考慮到經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性和藥使型材被拉彎到屈服極限，故采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單大速比的二級(jí)錐齒輪減速器。傳動(dòng)方案如下圖：

（二）減速器傳動(dòng)裝置中傳動(dòng)比的分配

主軸輸入轉(zhuǎn)速：ni=710r/min；主軸輸出轉(zhuǎn)速：n0=65r/min；總的傳動(dòng)比：i=■=■=10.9

（三）傳動(dòng)裝置中各軸的參數(shù)計(jì)算

（1）各軸轉(zhuǎn)速

輸入轉(zhuǎn)速：ni=710r/min；輸出轉(zhuǎn)速：no=65r/min。

（2）各軸功率

聯(lián)軸器效率：？濁1=0.98，齒輪傳動(dòng)效率？濁2=0.97，滾動(dòng)軸承效率？濁3=0.98

軸：PI=PN？濁1？濁1=2.2×0.98×0.98=2.11kw

II軸：PII=PI？濁2？濁3=2.11×0.97×0.98=2kw

III軸：PIII=PII？濁2？濁3=2×0.97×0.98=1.9kw

（3）各軸轉(zhuǎn)矩

I軸：T1=9550■=9550×■=28.4N·m

II軸：TII=9550■=9550×■=77.5N·m

III軸：TIII=9550■=9550×■=279N·m

將上述結(jié)果繪于表1以備查用。

三、結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和有限元軟件算法的改進(jìn)、完善，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬仿真可以大大減少試驗(yàn)工作量、時(shí)間和人力物力消耗，并且可以方便地改變工藝參數(shù)，從而系統(tǒng)地探索工藝參數(shù)對(duì)成形的作用和影響。因此，型材拉彎的手段也越來(lái)越多地由解析試驗(yàn)方法向數(shù)值模擬方法轉(zhuǎn)變。

在建筑裝飾、廣告燈箱、城市美化藝術(shù)造型中，經(jīng)常需要將不銹鋼及鋁型材彎制成圓弧形狀，以達(dá)到美觀造型的要求。設(shè)計(jì)一種型材拉彎?rùn)C(jī)，可以彎制出所需的型材拉彎件。

該拉彎?rùn)C(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，一般工廠根據(jù)需要可以自制。因而可以節(jié)省大量設(shè)備投資，且能生產(chǎn)出一般拉彎設(shè)備所無(wú)法加工出的型材拉彎件。實(shí)踐表明，用此設(shè)備可取得非常好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉慶國(guó)，任廷志.一種簡(jiǎn)易拉彎?rùn)C(jī)械[J].機(jī)械工程師，2004，（7）：51～51