半自动液压弯管机下模部件三维设计及其运动仿真论文.pdfVIP

2010优秀毕业论文（设计）选（理科卷） 1 半自动液压弯管机下模部件三维设计及其运动仿真 工程技术学院机械电子工程系（机械设计制造及其自动化）褚国强 （学号：2002014005） 【摘要】本文对 Y W J—2 型液压弯管机的整体结构及工作原理进行了分析，并介绍 了其下模部件三维设计及其运动仿真过程。根据原有的设计资料，分析了弯管机各部分结构， 理解其工作原理，由于二维工程图中所有零件图均为设计初稿，而装配图则为经过多处修改 的最终图纸，对工程图中尺寸不统一的部分，根据照装配图进行了重新设计。基于 PRO/ENGINEER 下完成了对弯管机传动系统各零部件进行了三维设计，对其中齿轮等主要零 部件进行了参数化设计，并对其进行了虚拟装配。通过参考相关书籍，利用 Pro/ENGINEER WILDFIRE 的运动仿真功能使现有弯管机难于表达和设计的运动变得非常直观和易于改动。 利用 Aotucad绘制轴 13及转臂的零件图。最后对 Y W J—2型液压弯管机传动结构的不足之 处进行了讨论。 【关键词】液压；弯管机；装配；仿真 【教师点评】YWJ-2型弯管机是一台传动机构复杂的双工位半自动化专用弯管设备。 对于复杂的传动，在解决零部件干涉、位置（转角）调节等设计细节等问题上，传统的二维 设计方法显得力不从心。通过对二维图纸等原始资料进行了分析，仔细领会方案设计者的意 图，该同学对某些零部件结构进行了修正，对所有零件在 ProE 下进行了三维建模和虚拟装 配，根据弯管工艺设计了动画演示，展示了弯管工艺过程。在设计过程中，该同学表现出较 强专业能力和学习能力，设计合理正确，对复杂机构三维设计和仿真所做的探索具有实际意 义。（点评教师：王红志） （指导教师：王红志） 1.前言 各种金属管道在生活和工业中有着广泛的应用，比如家里的供水管道，工业上的石油运 输管道等等，这些管道在很多的地方需要直接将直管弯成各种角度以达到要求。现代工业上 发明了弯管机，用弯管机弯管效率高，质量好，而且便于控制调节，适于大批量生产。 2. Y W J—Ⅱ弯管机总体设计 本次设计选用的是一台半自动液压弯管机，型号为 Y W J—2，它通过上下模配合压弯 一个角度，再通过滚轮滚弯 90 度。适用管子的规格为Φ12×1.2（外径×壁厚）。弯曲工件 的形状比较简单，弯压力度小，但动作精度要求比较高，需依次弯曲工件两件。 2.1 设计题目及技术要求 本次设计为专用设备的设计，即设计一台适应于大批大量生产的半自动液压弯管机，型 号为 Y W J—Ⅱ。技术要求：弯好的管子应达到图样上规定的技术要求（附零件图）。除此 之外，还应使管子外表无压痕，无拉伤，弯曲后在管子的弯曲变形压管径变化小；为提高生 率应设计两个工位，即在一次工作循环中可同时弯曲两根管子。机动工作时间约为 8 秒，在 熟练的工人操作下，每 10 秒至12 秒钟可弯曲两根管子；采用液压传动装置作为弯管动力； 自动化程度较高；该机为半自动机，即手工上下料，自动完成弯管工作循环。 2.2 拟定弯管工艺方案 弯曲工艺有压弯，滚弯和拉弯等。在 Y W J—Ⅱ型液压弯管机上同时采用了压弯和滚弯 2010优秀毕业论文（设计）选（理科卷） 2 工艺。在垂直平面内，为达到±14毫米的尺寸要求，采用压弯工艺弯管；在水平面内弯管， 为达到 R34 的尺寸和 90 度的要求，采用滚弯工艺。弯管机结构简图如图 1 所示。 图 1： 弯管机结构简图 采用滚弯工艺时，在管子一端定位和夹紧，夹紧力作用点尽量靠近弯曲弯形区，以 防止非变形区产生变形。在弯曲变形区用一对带有圆弧槽（槽的截面形状为半径等于 R6 的 半圆）的轮子夹持。两个轮子的圆弧槽的截面形状相同，它们共同组成一个直径为Φ12 的 圆，完全与管子外圆截面形状吻合。 2.3 装管方案的确定 常用的装管方法是将管子穿过胎轮和滚弯轮的圆弧槽形成的圆形孔洞。有时为了方便， 必须将滚弯轮移开，装管后滚弯轮再