型材推彎機的設計（全套含CAD圖紙）

喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問咨詢QQ：414951605 或1304139763 天津大學仁愛學院本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 課題名稱 型材推彎機的設計 系 名 機械工程系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學生姓名 指導教師 1、 課題來源及意義 隨著現代工業(yè)的發(fā)展，型材彎曲件在飛行器、火車、汽車等上的應用日益廣泛。生產中，彎曲件的形狀很多，可以用模具壓彎、閘彎機上壓彎、折彎機上折彎、滾彎機上滾彎、拉彎設備上拉彎、繞彎設備上繞彎[2] ，還有簡易的一次推彎，除了板料彎曲外，型材彎曲在彎曲件中也占有很大比例，常見的剖面形狀有圓管形、矩形、工字形和角形等；所用材料有板彎型材和擠壓型材；其外形有等曲率的、也有變曲率的。一般來說，此類零件比較細長，相對彎曲半徑較大。 塑性彎曲和任何一種塑性變形一樣，在外載荷作用下毛坯產生的變形有塑性變形和彈性變形兩部分組成。當外載荷去處后，毛坯的塑性變形保留下來，而彈性變形會完全消失，使其形狀和尺寸都發(fā)生與加載時變形方向相反的變化，這種現象稱為彈復（又稱回彈）。在加載過程中，彎曲變形區(qū)的內層和外層的應力與應變的性質相反。卸載時這兩部分彈復變形的方向也是相反的，所以它們引起彎曲件的形狀和尺寸的變化十分顯著，使彎曲件的幾何精度受到損害，時常成為彎曲件生產中不易解決的一個特殊性的問題?；貜棇澢缀尉鹊挠绊懼饕憩F在曲率半徑、彎曲角的變化以及斷面形狀的變化等。針對各種異形斷面型材，使用推彎工藝一次推出了360o圓環(huán)，與傳統(tǒng)型材彎曲方法相比，在型材彎曲件成型工藝方面有較大突破。 2、 國內外發(fā)展現狀 對于彎曲工藝的理論研究，Wollter首先提出了板的中性層移動理論；Hill對平面應變條件下板塑性彎曲的精確理論進行了闡述；Porksd研究了剛-線性強化材料的板的彎曲理論。Crafoord、余同希、Dadras和Shabaik先后研究了考慮材料真實應力、應變關系的彎曲理論。 實際應用中，在拉彎工藝的研究領域內，德國的D.Schmoeckel設計了一個模型化試驗方法。該試驗的名稱為在復合拉應力下的拉彎。在該試驗中，試驗者除了研究幾何參數的影響外，著重研究了側壁的拉應力狀態(tài)對斷面畸變的影響，并且，他還提出了三種壓邊力變化模式的差別。在實驗研究的基礎上，他還進行了有限元模擬，其結果和實驗數據十分相符。在日本，馬田秋次郎、上田雅信等人也對型材拉彎工藝在實際生產中的應用進行了研究。在國內，陳毓勛等人在拉彎工藝的研究過程中，主要集中在不同加載方式下確定曲率外形樣板的研究上，并對型材彎曲工藝過程進行了探討，提出了適用于彎曲件彈復的計算公式。 對繞彎工藝的研究中，80年代陳毓勛將滾彎工藝的彈復計算公式應用于繞彎工藝中，來達到預測成形中回彈量的目的。結果表明，這種方法在工程上應用價值尚可，但顯然在理論上精度不高；楊玉英等人通過對帽形載面型材繞彎工藝的研究，提出了一系列適用于繞彎工藝的理論和方法，為繞彎變形過程的認識及其變形機理的解釋指明了方向。 1.1 彈復的理論研究 起皺、破裂和回彈是沖壓生產中的三種主要缺陷,其中回彈是最難控制的。不同材料和尺寸的零件其回彈規(guī)律大不相同，單憑經驗和工程類比很難進行準確的回彈補償[18]。在各種沖壓成形過程中均存在回彈現象。但是回彈對彎曲件精度的影響比較顯著,也比較嚴重，國內外學者最初都是以彎曲工藝為例來研究彈復現象的。 金屬在塑性變形過程中的卸載彈復量等于加載時相同載荷所產生的彈性變形量。所以塑性彎曲的彈復量即為加載彎矩產生的彈性曲率的變化量。國內一些彈復計算公式，由于所用力學模型過于粗糙，按這些公式計算所得出的彈復量與實驗數據差別較大，故只用于對復雜成形的彈復問題作定性判斷。 文獻從力學角度系統(tǒng)地闡述了塑性彎曲理論及其應用。基于彈塑性彎曲的工程理論，理想彈塑性材料矩形截面梁（即板條）在平面應力情況下，彈塑性純彎曲后的彈復計算公式（Gardiner公式）為： 當 （1-1） 式中 R、R—分別為回彈前、后的曲率半徑： Y—材料的屈服應力； E—材料的楊式模量； t—梁的厚度。 對于平面應變情況，只要用代替E即可，V為泊松比。 通過對板料彈塑性彎曲變形分析，利用材料力學中的平面曲桿理論，提出了大曲率彈性塑性彎曲件的回彈是個較復雜的問題，國內外許多學者都對其進行了進一步的研究。對于彎曲變形彈復值的計算，徐向環(huán)等人通過試驗研究，采用追索迭代法，得到非失穩(wěn)和大曲率彎曲成形狀態(tài)的彈復值計算公式。由此推導的彈復值計算公式來設計和制造彎曲模具，對一般精度要求的彎曲沖壓件，一次試沖即可獲得零件的要求尺寸。雷邦明對于矩形截面鋼管彎曲時的受力分析，利用材料力學中應力與應變的計算公式，推導出彎曲半徑和彎曲角回彈的計算公式，并通過實例予以驗證[21]。秦志國等人分析了現有彈復理論的不足，提出了用材料力學中的單位力法求彈復的方法，其計算值與實測值符合較好，可以將塑性彎曲區(qū)的回彈和彈性區(qū)的回彈統(tǒng)一起來分析，并為非圓弧彎曲區(qū)的回彈分析提供了一個新的研究途徑，因此具有較大的適應范圍。由劉金武等人分析了彎曲回彈應力應變變化過程，推導了矩形截面桿回彈彎矩、回彈曲率的計算公式；發(fā)現經典純彎曲理論確定回彈彎矩的方法與公式比較存在較大理論誤差。分析途徑是將彈塑性材料彎曲回彈分兩個階段進行應力應變分析，根據靜力平衡條件和變形協調條件推出了回彈曲率、回彈彎矩等一系列回彈計算公式。由官英平提出的關于板料彎曲時減薄系數的計算，改變了以往根據實驗測定的傳統(tǒng)方法，變形應變中性層向內移動的觀點，并給出了減薄系數的計算公式。這些塑性理論不僅為我們認識板的彎曲機理做出了實際貢獻，而且在實際工程中也具有重要價值。 三、研究目標 針對上述推彎成形方案，設計型材推彎機。對于推彎工藝，推彎件成形精度較高；而且推彎可以一次成形，直接推出360o圓環(huán)，有效地解決了工序繁瑣這個一直困擾繞彎成形工藝的問題；同時材料利用率可接近100%，大大提高了經濟效益。因此推彎成型工藝研究不僅具有一定的理論意義，還具有較高實用價值。 4、 研究內容 推彎的工藝原理圖如圖1-1所示，毛坯在作用力P的作用下，沿動輪、靜輪和靠模加工成型。 1-動輪 2-靜輪 3-靠模 4-毛坯 圖1-1 推彎工藝原理圖 針對上述推彎成形方案，設計型材推彎機。對于推彎工藝，推彎件成形精度較高；而且推彎可以一次成形，直接推出360o圓環(huán)，有效地解決了工序繁瑣這個一直困擾繞彎成形工藝的問題；同時材料利用率可接近100%，大大提高了經濟效益。因此推彎成型工藝研究不僅具有一定的理論意義，還具有較高實用價值。 五、進度安排 1、2017.12.07-2018.03.04 查找資料，了解汽車減震器自動生產線本 體定位、升降和旋轉系統(tǒng)設計，完成開題報告； 2、2018.03.05-2018.03.19 技術設計和性能設計計算，完成總布置圖設計工作； 3、2018.03.20-2018.04.10 完成總體裝配圖設計； 4、2018.04.10-2018.04.30 完成部件裝配圖設計； 5、2018.05.01-2018.05.19 完成設計計算說明書的整理，修改圖紙。 6、2018.05.20-2018.06.01 打印圖紙，裝訂說明書，準備答辯。 六、主要參考文獻 [1] 李碩本. 沖壓工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社. 1982:67~78 [2] 哈爾濱工業(yè)大學鍛壓研究室編. 冷沖壓[M]. 哈爾濱工業(yè)大學出版社. 1977：69~90 [3] 常榮福. 沖壓成形中的摩擦分析[M].北京：航空工業(yè)出版社. 1989:125~157 [4] 楊玉英. 大型薄板成形技術[M].北京： 國防工業(yè)出版社，1996:90~109 [5] E.v.Finckenstein, F,Haase,M.Kleiner, Geil,Reil,R.Schilling, H.Sulaiman, Universitat Dortmund/Germany. Roll Bending of Thin Sheeet Metal Parts on Press Brakes. Annals of the CIRP. 1993, 42(1):295~297 [6] S.K.Kwok and W.B.Lee. The Development of A Machine Vision System for Adaptive Bending of Sheet Metals. Journal of Materials Processing Technology. 1995,(48):43~49 [7] Leo.J.De Vin. Curvature Prediction In Air Bending of Metal Sheet. Journal of Materials Processing Technology. 2000,(100):257~261 [8] 余同希，章亮熾. 塑性彎曲理論及其應用[M].北京：科學出版社，1992:1~85 [9] You-Min.Huang, Daw-Kwei.Leu.An Elasto-plastic Finite-element Simulation of Successive UO-bending Processes of Sheet Metal. Materials Processinig Technology. 1995,(9):643~661 [10] 胡福泰，劉玉峰，黃學玲. 管材與型材無模彎曲基本力學分析[M]. 鍛壓技術.1996,(4):22~24 [11] 李春峰, 高國峰, 徐偉力.零件幾何參數對型材張力繞彎斷面形狀精度的影響[J]. 塑性工程學報. 1999, 6:26-29 [12] A.B.Perduijn, S.M. Hoogenboom. The Pure Bending of sheet. Journal of Materials Processing Techology. 1995,(51):274~295 [13] T.X.Yu,W.Johnson. Influence of Axial Force on the Elastic-Plastic Bending and Springback of A Beam.J.Mech. Working Tech. 1982,(6):5~21 [14] A.EI-Domiaty，A.H.Shabaik. Bending of Work Hardening Metals Under the Influence of Axial Load. J.Mech.Working Tech. 1984，(10):57~66 [15] 郭剛, 李雪春. 帽形材換向繞彎的曲率彈復. 材料科學與工藝[J]. 1998, 6(4): 96-98 [16] 李春峰, 李雪春, 楊玉英. 帽形型材繞彎時的彈復[J]. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 1998, 30(5):97-104 [17] 劉金武，賀永祥. 理想彈塑性材料彎曲回彈分析及回彈彎矩計算. 金屬成形工藝[J]. 2001,19(3):8~13 [18] 余同希，章亮熾. 塑性彎曲理論及其應用[M]. 北京：科學出版社，1992: 1~85 [19] 洪慎章. 厚壁支架彎曲工藝及模具設計. 鍛壓機械[J]. 2001, (2): 33~35 選題是否合適： 是□ 否□ 課題能否實現： 能□ 不能□ 指導教師（簽字） 年 月 日 選題是否合適： 是□ 否□ 課題能否實現： 能□ 不能□ 審題小組組長（簽字） 年 月 日