隨著不銹鋼彎管彎曲成形技術(shù)的發(fā)展，將現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、理論研究及有限元法廣泛的應(yīng)用于各種產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)，極大的提高了設(shè)計(jì)研發(fā)效率以及企業(yè)的生產(chǎn)效率。將現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的模塊化理念應(yīng)用于彎管機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)中，并且減少彎管機(jī)的研發(fā)成本和周期，提高企業(yè)的效率和競爭力。浙江至德鋼業(yè)有限公司依據(jù)合作企業(yè)所提出的要求，該裝備須具有高自動化的管材彎曲成形裝備，具備全自動上下料、自動彎曲成形等功能，裝備采用模塊化設(shè)計(jì)，并將操作人員人數(shù)由原先的6人降為2人，管材生產(chǎn)效率由原先的5根每分鐘提升至8根每分鐘，降低工藝設(shè)計(jì)人員的工作量。經(jīng)過多次討論研究后總體方案設(shè)計(jì)，如圖所示。

  但對于企業(yè)來講，完成高自動化的不銹鋼彎管彎曲成形裝備還存在以下困難：

  1. 現(xiàn)有的彎管機(jī)技術(shù)大多沿用傳統(tǒng)技術(shù)，并且為了維護(hù)裝備運(yùn)行的可靠性，企業(yè)在機(jī)構(gòu)重新設(shè)計(jì)上，不愿嘗試新的設(shè)計(jì)；

  2. 全自動化設(shè)計(jì)水平較低，尤其對于多私服動作的多軸控制難度較大；

  3. 運(yùn)用數(shù)字化仿真技術(shù)的應(yīng)用，如：有限元技術(shù)等，新的研究方式本身較為復(fù)雜，對于沒有相關(guān)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的人員來說是較難掌握的；

  4. 目前的管材專用成形過程分析軟件大多都是國外企業(yè)開發(fā)的，所有的操作界面和分析流程全部是英文的，一般技術(shù)人員難以掌握，也不一定符合企業(yè)的實(shí)際要求。

 為此，浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員分析研究并嘗試解決相關(guān)問題，旨在為裝備設(shè)計(jì)以及提高不銹鋼彎管成形質(zhì)量方面提供指導(dǎo)性建議，從而提高社會經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約社會勞動力，提高企業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)效率。

一、管材自動彎曲成形裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

 1. 自動裝送料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

 裝送料系統(tǒng)的功能：實(shí)現(xiàn)裝料自動化和精度可視化，送料機(jī)構(gòu)定位的半自動化。該系統(tǒng)由管材輸送機(jī)構(gòu)、定長機(jī)構(gòu)，切割機(jī)構(gòu)、上料機(jī)構(gòu)定位裝置等部分組成，管材自動輸送機(jī)構(gòu)。

  其工作原理為：原料定長管材放置在落料倉內(nèi)，通過導(dǎo)料槽中單件閥將單件管材送入到V型輸送帶上，在經(jīng)過帶回轉(zhuǎn)編碼器的滾輪對原料定長管材進(jìn)行定長，經(jīng)定長后切割裝置工作，定長圓管在重力的作用下落入料倉，單件閥送出定長圓管，氣動手臂夾取定長圓管，雙聯(lián)氣缸將夾在氣動手臂上的定長圓管送至管材彎管機(jī)夾鉗上。

 2. 自動彎曲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

  成形系統(tǒng)的功能：實(shí)現(xiàn)全自動化不銹鋼彎管彎曲成形加工。該系統(tǒng)由彎曲機(jī)構(gòu)、輪模機(jī)構(gòu)、裝夾機(jī)構(gòu)、助推機(jī)構(gòu)、機(jī)頭、床身等部分組成，如圖所示為彎管機(jī)構(gòu)。其工作原理為：在氣動手臂將定長圓管的送至管材彎管機(jī)夾鉗上，夾鉗夾緊管材，彎管機(jī)各機(jī)構(gòu)復(fù)位，裝有夾鉗的小車移動至預(yù)定位置，內(nèi)外兩個(gè)輪模相對轉(zhuǎn)動一定角度迫使管材產(chǎn)生一定角度的彎曲，實(shí)現(xiàn)異型管材的預(yù)彎，再通過伺服電機(jī)以及絲杠的驅(qū)動，驅(qū)動小車將管材向前強(qiáng)行推行，完成管材推彎成形。

 3. 自動卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

 管材自動卸料系統(tǒng)的功能：實(shí)現(xiàn)卸料自動化，減少人員勞動量。該系統(tǒng)由取料機(jī)構(gòu)與輸送機(jī)構(gòu)等部分組成。

 其工作原理為：在彎管機(jī)除小車外其余部件都回至零位后，機(jī)械手臂工作加緊成形后的管材，夾鉗松開小車及其部件回至零位準(zhǔn)備下一周期工作，氣動手臂夾有成形管材并回撤，這運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的上方松開，成形管材落到運(yùn)輸機(jī)構(gòu)上，當(dāng)運(yùn)送至預(yù)定位置時(shí)，由工作人員檢驗(yàn)、去毛刺最后裝箱。