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毕业设计（论文） 文 献 综 述 ?数控弯管机的研究与发展 引言 数控技术的发展、以及数控机床的产生，促使制造业跨入一个新的发展阶段，也给国民经济的结构带来了巨大的变化。数控机床是世界第三次产业革命的重要内容，它不但是机电工业的重要基础装备，还是汽车、石化、电子和现代医疗装备等产业现代化的主要手段。虽然数控机床产业本身的产值远不如汽车、化工等产业，但高效的数控机床给制造业带来了现代化的生产方式以及高倍率的效益增长，这是促进国民经济发展的巨大源动力。特别是数控技术在制造业的扩展与延伸所产生的辐射作用和波及效果，足以给机械制造业的产业结构、产品结构、制造方式及管理模式等带来深刻的变化。数控弯管机便是在传统弯管机的基础上结合了数控技术而诞生的。 2 研究与发展方向 弯管机是实现管材弯曲成形的主要设备, 在现代工业生产中，弯管成形技术目已广泛用于航空、航天、汽车、造船、锅炉、石油化工等行业,而且随着现代制造工业的发展,对弯管机使用性能的要求也越来越高,要求在适应性、效率和精度上有更大的突破,特别是一些高新技术行业,需要高精度的自动化弯管机。数控弯管机也因此应运而生。目前,常用的管材弯曲成形方法有绕弯、 推弯、 滚弯和压弯等, 其中绕弯容易实现自动化, 因此目前弯管机多以绕弯为主[1] [2]。 而随着弯管机在汽车配件、造船、家用电器等领域获得了广泛的应用。各类弯管机应运而生，如大型程控立体弯管机、CNC弯管机、液压弯管机等。虽然，各种弯管机技术成熟、质量可靠，但价格昂贵。所以为了适应小批量、多规格的生产特性，同时提高产品的质量和生产效率，业内迫切需要能满足小批量、多规格生产，且价格低廉的自动弯管机[3]。 3 国内外现状 在现代工业生产中， 西方工业发达国家都早已陆续推出数控弯管机。但目前在国内市场仍以液压半自动、全自动弯管机为主，全数控弯管机较少，其中大部分中高档还是进口国外数控系统[4]。 随着社会的发展，各行各业对各种型号弯管的需求迅速增长，同时对管材弯曲成形精度要求也越来越高，这一切促使人们对管材弯曲加工工艺及加工设备进行深入的研究。美、英、日、德等工业发达国家纷纷开发研制计算机数控(CNC)弯管加工设备，同时资助管材弯曲加工工艺的理论及实验研究，并在实际应用中取得良好的经济效益。 而我国在20世纪90年代末以来，伴随着西部大开发和推广使用天然气，开展大规模的西气东输管道工程，为国内管道施工机械行业的发展提供了前所未有的机遇[5][6]。 然而，我国的管材弯曲加工设备与加工技术的研究与应用仍远远落后于当今世界先进水平，远远不能适应我国工业生产和国防的需求，致使我国许多企业不得不花费大量资金引进国外先进的管材数控弯曲加工设备。为了满足社会主义现代化建设事业发展的步伐，特别是船舶、汽车等行业对管材弯曲件需求的飞速增长，提高我国船舶管材弯曲加工的生产水平和自动化程度，有必要开发适合我国国情的高性能的管材弯曲加工设备。 4 弯管机的组成及技术现状 图1 数控弯管机整体设计图 上图为弯管机的整体设计图，如图2所示，弯管机主要由送料传动系统、夹 紧 定 位 装 置 、弯 管 传 动 系 统 及 可 编 程 控 制 器 PL C 等 部 分 组 成[7]。 图2 冷凝管弯管机系统的组成 管材弯曲加工的方法很多。按成形方法来区分，主要有滚弯曲、模弯曲和无模弯曲三种。按弯曲时加热与否，可分为冷弯曲和热弯曲。按弯曲时有无填充物，又分为有芯(填料)弯管和无芯(填料)弯管。近年来，管材弯曲成形技术取得了新进展，相继开发出了零半径钢管弯曲加工、热应力弯曲和激光弯曲成形等必威体育精装版技术[8]。 5? 弯管工艺分析及存在的问题 5.1 弯管工艺分析 管材弯曲与板材弯曲相比，虽然从变形性质等方面看非常相似，但由于管材空心横断面的形状特点，弯曲加工时不仅容易引起横断面形状发生变化，而且也会使壁厚发生变化。因此，在弯曲加工方法、需要解决的工艺难点、产品的缺陷形式和防止措施、弯曲用模具及设备等方面，两者之间存在很大差别[9]。 图3 绕弯工艺原理图 随着工业的不断发展，基础设施建设、厂房、设备、交通设施需求急剧增加，对各种金属管的需求已远远不能满足，许多金属管的形状要求也不断复杂化，从而催生了弯管机系统设计和开发。长期以来，弯管加工成型时凸边管壁受拉减薄或开裂、凹边管壁受压增厚或起皱，以及管道截面扁平型变问题，是困扰加工业的世界性难题[10]。 5.2常见的弯管缺陷及其解决措施 常见的弯管缺陷主要有以下几种形式:圆弧处变扁严重(椭圆形)、圆弧外侧管壁减薄量过大、圆弧外侧弯裂、圆弧内侧起皱及弯曲回弹等。随着弯管半径的不同，前四种缺陷产生的方式及部位有所不同，而且不一定同时发生，而弯曲工件的弹性回弹却是不可避免的。弯管缺陷的存在对弯制管件的质量会产生很大的负面