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淺談彎管機控制系統及管材彎曲回彈之研究重點

發布時間:17-07-27  浏覽次數:

彎管是工業領域應用廣泛的重要零部件,彎管處是管道的關鍵部位。工業生産中很多管道輸送網絡都要求能承受高溫、高壓,當管道内的流體轉彎時,會對彎管凸邊型成較大沖擊,在彎管凹邊一側反而型成減壓區。傳統彎管加工工藝會造成凸邊管壁受拉減薄、凹邊管壁受壓增厚,從而出現彎管受力大的地方薄弱、受力小的部位反而變厚的不合理現象。
使用彎管機彎管,管材由于能夠精确、高效、低耗地制造輕量化、強韌化彎管零件而得以在航空、航天以及汽車領域獲得廣泛應用。然而管材的成形質量取決于成形後的回彈量。回彈是管材彎曲卸載後必然發生的現象,回彈現象的存在嚴重影響了管材生産的精度和效率,當回彈量超過零件的允許誤差後就成為成形缺陷。回彈問題不僅是工業生産中的一個實際問題,也是學術界長期關注的熱點。
對薄壁管件的彎曲回彈進行了詳細的分析,并就回彈控制以及彎管機的控制系統進行了研究,主要的研究内容如下:
(1)研究薄壁管件的彎曲成形機理,建立符合實際的彈塑性有限元模拟模型。通過對薄壁管件在彎曲條件下的應力應變進行分析,推出了回彈量的近似計算公式,并指出了影響彎曲回彈的主要因素。
(2)研究對薄壁管彎曲回彈的控制。詳細論述了彎曲回彈控制的方法,指出薄壁管彎曲回彈控制方案的設計應本着理論分析與工程實際相結合的原則,所以較優的回彈控制方案應是數值模拟結果與實際生産中的彎曲回彈結果相結合,最終達到控制回彈的目的。
(3)闡述了彎管機的功能和特點,就自主開發的數控彎管機的工作原理進行了詳細的分析和說明,詳細闡述了數控彎管機控制系統硬件結構的組成以及各硬件設備的選擇。其中彎管機的控制系統是基于工業PC和Windows XP平台建立起來的實時可行的控制系統。基于已獲得的薄壁管彎曲回彈規律,采用VB6.0開發具有回彈補償功能的彎管機控制系統,從而為薄壁管彎曲回彈的補償提供了一條可行的途徑。
為滿足國内各行業對高質量和精度彎管的需要,研究了基于PLC控制的大型中頻加熱彎管機。首先對中頻加熱彎管機的結構進行了分析,并對其主要的機械裝置進行了選型與計算,設計了液壓系統來代替傳統的機械傳動,設計了基于PLC的中頻加熱彎管機控制系統。控制系統包括角度控制、溫度控制以及運動過程控制三部分。上位機采用PC機,下位機采用可編程序控制器,利用可編程控制器的通信功能,采用Visual Basic開發了簡單實用的監控軟件,實現了實時監控的目的。另外控制系統還采用了觸摸屏,使人機交互更加的方便。關鍵詞:CNC彎管機,液壓彎管機,全自動彎管機,

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