简易型手工弯管机的设计

  ! ! ! !#$% &’()*+, 锻! ! 压 ! ! ! ! ! ! ! 简易型手工弯管机的设计 徐州徐工特种工程机械有限公司 ! 中国矿业大学! ! ! ! ! ! ! ! ! ( 江苏 ! ##$# ) ! ! ! 刘芝豹! 张洪涛 ! 董文华! 马连生 ! 商 ! 飞 ( 江苏徐州! #%%& ) ! 杜长龙! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 【 摘要】 ! 液压管是工程机械的核心零部件,起支撑工作装置的升降、铲运、挖掘和液力转向等重要作 用。本文将介绍一种高速野战叉车的液压管的冷折工艺及其手工弯管机的结构设计,希望能对同类产品乃至相 同工艺的其他机械产品加工具有一定的参考价值。 ! ! $%& 型高速野战叉车主要用于野外作业,同时具备 道路高速行驶功能,其液压装置在整车功用中扮演重 要的角色。而液压管又是薄壁管,壁厚一般要控制在 ’# & ( )** ,弯曲 时 稍 不 注 意,管 子 就 会 破 裂 或 者 变 形;同时,管子的折弯部位还要严格控制在同一个平 面内,管子极易错位,产生扭曲,导致弯曲失败。因 此,探索一种先进的液压管折弯工艺和折弯机构意义 重大。 机构设计成手工形式,台钳夹持来固定机构体。 ( ) )考虑到实际需要,一般情况下一台车需要的钢 管规格有外径 ’%**、’)**、’&** 和 ’+** 不等,胎 具应当根据外径的不同做成可替式。胎具结构如图 ’ 所 示,!-&** 孔是可替孔,与固定的心轴间隙配合,当 折弯不同外 径 的 钢 管 时,只 要 替 换 不 同 的 胎 具 即 可。 !+** 孔是定位销钉孔,防止胎具与心轴相对滑动。 一、原工艺概述 $%& 液压管采用精 密 无 缝 冷 轧 钢 管,常 用 规 格 有 ’# & ( ) ) **。在原工艺中,通常 ( !’% ( !’+ ) ** , ( 是根据钢管的折弯半径,在平台上固定一圆柱形圆轴, 借助于挡块,将钢管绕圆轴折弯成形。工艺叙述如下: ( ’ )依据钢管的展开长度下料,去毛刺。 ( ) )借助平台上的圆轴折弯。 ( - )敲打,整形,安装端接头。 通过这种方法折出的钢管,操作烦琐,变形量大, 形状也难以控制。由于圆轴本身在制造过程中的误差, 再加上弯曲面很难控制在同一面上,这样就使得钢管经 常出现扭曲现象。按这样的工艺做出一只零件往往要用 )%*./,且合格率极低。 图 ’! 可替式胎具体 ’# 胎具! )# 折弯件! -# 定位销钉孔 二、折弯机构设计 %) 工艺改进与设计思路 ( ’ )由于所用钢管件为冷轧材料,一般手工折弯即 可成形,所需要的弯曲力也不大,所以可以考虑将折弯 ( - )工作时,折弯件要与胎具圆弧面配合。根据经 验,胎具圆弧中心要沿径向单边收缩 ’**。 ( 下转第 &% 页) 热加工 热 处 理 锻 压 铸 造! # # $ 年 第 %& 期 ! ’( ! ! !# # $ % & ’ & ( )# $ * # $ ’ ! ! ! ! ! ! ! 锻! ! 压 !#$% &’()*+, ! ! ! 工作零件加工过程中必须防止磨削烧伤零件表面的现 象,应严格控制磨削工艺条件和工艺方法 ( 如砂轮硬 度、粒度、冷却液及进给量等参数) 。 ! 加工过程中应 防止模具工作零件表面留有刀痕、夹层、裂纹和撞击伤 痕等宏观缺陷。这些缺陷的存在会引起应力集中,成为 断裂的根源,造成模具早期失效。 采用磨削、研磨和 抛光等精加工和精细加工,获得较小的表面粗糙度值, 提高模具使用寿命。 () 表面强化处理 为提高模具性能和使用寿命,模具工作零件表面强化 处理应用越来越广。常用的表面强化处理方法有:液体碳 氮共渗、离子渗氮、渗硼、渗钒和电火花强化,以及化学 气相沉积法 ( $%&) 、物理气相沉积法 ( ’%&)和在盐浴中 向工件表面浸镀碳化物法 ( (&)等。此外,采用高频淬 火、液压、喷丸等表面强化处理,使模具工作零件表面产 生压应力,提高其耐疲劳强度,有利于模具寿命的提高。 %) 线切割变质层的控制 冲模刃口多采用线切割加工。由于线切割加工的热 效应和电解作用,使模具加工表面产生一定厚度的变质 层,造成表面硬度降低,出现显微裂纹等,致使线切割 加工的冲模易发生早期磨损,直接影响模具冲裁间隙的保 持,刃口容易崩刃,缩短模具使用寿命。因此,在线切割 加工中应选择合理的电规准,尽量减少变质层深度。 *) 正确使用和合理维护 为了保护正常生产,提高冲压件质量,降低成本, 延长冲模寿命,必须正确使用和合理维护模具,严格执 行冲模 “ 三检查” 制度 ( 使用前检查,使用过程中检 查与使用后检查) ,并做好冲模的维护检修工作。其主 要工作包括:模具的正确安装与调试,严格控制凸模进 入凹模深度,控制校正弯曲、冷挤和整形等工序上模的 下止点装置,及时复磨、研光模具刃口,注意保持模具 的清洁和合理的润滑等。模具的正确使用和合理维护, 对于提高模具寿命事关重大。 三、结语 总之,在模具设计、制造、使用和维护全过程中, 应用先进制造技术和实行全面质量管理是提高模具寿命 的有效保证,并且还需致力于发展专业化生产,加强模 具标准化工作 ( 除零件标准化外,还有设计参数标准化、 组合形式标准化及加工方法标准化等) ,不断提高模具设 计和制造水平,以提高模具寿命。 ( )**+*,)- ) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% ( 上接第 ./ 页) 弯半径选择挡轮在母板上的位置 ( 母板上按距离心轮 ( . )原工艺中的挡块可用带有 % 形面的轮子替代。 $) 弯管机构设计 根据以上分析,可初步绘出如图 ) 所示的弯管机构。 在使用时,先用台钳夹持好折弯机的指定夹持部 位,根据待折弯件的型号选择可替轮的型号,再根据折 中心的大小钻有多个随机安装孔可供安装) 。 安放好待折弯钢管,将其一端和挡块贴紧另一端和 手柄上的滑轮面贴紧,中间部分的折弯点与可替轮的圆 弧面贴紧。紧接着,扳动手柄,使钢管在手柄力的作用 下产生变形,直至弯曲到需要的形状。 在弯曲时,随着钢管的弯曲变形,滑轮必然在钢管 上产生一定的相对位移,因此,滑轮做成绕中心转动的 结构,这样可将滑动摩擦转化为滚动摩擦,避免钢管表 面的刮伤现象。同时,在整个过程中,弯曲件始终保持 在同一个平面上,避免钢管的扭曲变形而折弯失败。完 成后,卸下工件,敲打矫正即可。 三、结语 ( , )该弯管机结构简单,容易加工制造,只需要普 通的钢板、圆钢材料和标准锁紧螺栓等即可加工实施。 ( ) )该机构使用方便快捷,在投入实施后,制造一 图 )! 折弯机 ,# 母板! )# 挡轮! 0# 锁紧螺母! .# 可替轮 1# 心轮! -# 定位销钉! /# 手柄! +# 滑轮 台工件由原来的 )*234 减少到现在的 )234,效率提高 ,* 倍,特别适合中小企业批量生产。 ( )**+*),- ) # ! $ % 年 第 &’ 期# 热 处 理 锻 压 铸 造 ! ! !# # $ % & ’ & ( )# $ * # $ ’ 热加工