常用弯曲成形设备的结构、原理与维护方法

1.液压机

液压机是利用液体作为介质传递动力，根据所用介质不同，分为油压机和水压机。

图4-37 液压机工作原理

液压机是利用“密闭容器中的液体各部分压强相等”的原理，而获得巨大压力的。液压机设有大小不等的两液压缸，如图4-37所示，小液压缸活塞的面积为A₁，大液压缸活塞的面积为A₂，两液压缸由管路连通，构成一密闭容器，其中充满液体（油或水）。

当外力F₁作用于小活塞A₁时，大活塞A₂便会产生力F₂。根据帕斯卡定理，可建立以下等式：

即

由式（4-2）可知，当活塞面积A₂>A₁时，则F₂>F₁，因而可以用较小的作用力产生较大的工作压力。

在图中的液压机工作系统中，小液压缸即为液压泵，而大液压缸是液压机的本体部分。除此之外，还有一套控制操纵和蓄能装置。

液压机的结构形式分为闭式和开式（悬臂式）。图4-38所示为典型的闭式水压机。水压机的下部是一个坚固的固定横梁，通过四根导向铜柱与上横梁连接固定。工作缸和提升缸制成一体装在上横梁上。工作缸中的活塞和提升缸中的活塞，分别与可动横梁和上模板连接，可动横梁通过两个拉杆与上横板连接，并沿导向钢柱上下滑动。

工作时，上模装在可动横梁上，下模装在底座的工作台上。当高压水由管路13进入工作缸时，活塞推动可动横梁下降，将放在上、下模之间的材料压制成形。需提升上模时，可使高压水由管路12进入提升缸中，靠活塞的上升，将装有上模的可动横梁升起，同时将工作缸中的水沿管路13排出。为了防止工作时高压水由工作缸和提升缸泄漏，在缸体与活塞间装有密封圈。

悬臂式水压机的典型结构如图4-39所示，由床身和底座等组成。床身上有工作缸和活塞，活塞的下部是用于装夹和固定上模的压力头，床身的侧面装有压力表和操作器。底座上是工作台，用以安装下模和放置零件。床身上还装有悬臂吊杆，便于吊运工件。悬臂式水压机的工作原理与闭式水压机基本相同。

图4-38 闭式水压机

1—固定横梁 2—导向钢柱 3—可动横梁

4—活塞 5—上楼粱 6、14—工作缸

7—提升缸 8—拉杆 9—活塞 10—上横板

11—密封圈 12、13—管路

图4-39 悬臂式水压机

1—床身 2—压力表 3—操纵器 4—底座

5—工作台 6—压力头 7—活塞 8—工作缸

9—悬臂吊杆 10—吊钩

使用液压机时，要注意液体介质的清洁，并要定期更换。工作中长时间间歇时需停泵，以免液体介质发热、产生气泡，并可节约能耗。导向钢柱及活塞不得磕碰划伤，并应经常注油润滑。发现液体泄漏时，应及时修理。

2.气压机

气压机是以压缩空气为动力的一种压力机床，分为直压式和杠杆式。

图4-40所示为应用较广泛的单缸直压式气压机。工作原理简述如下：气缸固定在床身的上方，当扳动三通开关时，压缩空气沿着管道进入气缸，并推动活塞压缩弹簧，使连在活塞杆上的顶杆、压力头及装在压力头上的上模向下运动。关闭三通开关，可使气缸中的压缩空气排到大气中，活塞靠弹簧的弹复力作用而复位，上模也随之抬起。

杠杆式气压机是在直压式气压机的基础上，利用增压杠杆增加其压力的。

使用气压机时，要注意保持顶杆的清洁和良好的润滑，安装和拆卸模具不要碰撞顶杆。

气压机的工作压力通常较小，适用于中、小型工件的弯形加工。(www.xing528.com)

3.滚板机

滚弯机床包括滚板机和型钢滚弯机。由于滚弯加工的大多是板材，而且滚板机附加一些工艺装备，也能进行一般的型钢滚弯，所以滚弯机床以滚板机为主。

滚板机的基本类型有对称式三辊滚板机、不对称式三辊滚板机和四辊滚板机三种。这三种类型滚板机的轴辊布置形式和运动方向如图4-41所示。

图4-40 单缸直压式气压机

1—气缸 2—活塞 3—弹簧

4—顶杆 5—压力头 6—工作台

7—三通开关 8—床身

图4-41 滚板机轴辊的布置形式及运动方向

a）对称式三辊滚板机 b）不对称式三辊滚板机 c）四辊滚板机

对称式三辊滚板机的特点是中间的上轴辊位于两个下辊的中线上，如图4-41a所示，其结构简单，应用普遍。它的主要缺点是弯形件两端有较长的一段位于弯曲变形区以外，在滚弯后成为直边段。因此，为使板料全部弯曲，需要采取特殊的工艺措施。

不对称式三辊滚板机的轴辊布置是不对称的，上轴辊位于两下轴辊之上而向一侧偏移，如图4-41b所示。这样，就使板料的一端边缘也能得到弯形，剩余直边的长度极短。若在滚制完一端后，将板料从滚板机上取出调头，再放入进行弯形，就可使板料接近全部得到弯曲。这种滚板机的缺点是由于支点距离不相等，使轴辊在滚弯时受力很大，易产生弯曲，从而影响弯形件精度，而且弯形过程中的板料调头，也增加了操作工作量。

四辊滚板机相当于在对称的三辊滚板机的基础上，又增加了一个中间下辊，如图4-41c所示。这样不仅能使板料全部得以弯曲，还避免了板料在不对称三辊滚板机上需要调头滚弯的麻烦。它的主要缺点是结构复杂、造价高，因此应用不太普遍。

下面主要介绍下对称式三辊滚板机的基本结构和传动分析。机械传动对称式三辊滚板机是冷作工最常用的滚弯机床，如图4-42所示。其基本结构是由上下轴辊、机架、减速箱、电动机和操纵手柄等组成。工作时，控制操纵手柄，能使上轴辊作铅垂方向运动，两下轴辊作正、反方向转动。

为使封闭的筒形工件滚弯后能从滚板机上卸下，在上轴辊的左端装有活动轴承，右端设有平衡螺杆。只要旋下平衡螺杆压住上轴辊右侧伸出端，使上轴辊保持平衡，即可将活动轴承卸下来，使工件能沿轴辊的轴线方向向左移动，从轴辊间取出。

图4-42 对称式三辊滚板机

1—插销 2—活动轴承 3—上轴辊 4—下轴辊 5—固定轴承 6—卸料装置 7—齿轮

8—减速器 9—电动机 10—操纵手柄 11—上辊压紧传动蜗杆轴 12—拉杆

滚板机的传动系统如图4-43所示。

工作时，电动机通过齿轮14和13，使减速箱输入轴I转动，又通过I轴上的传动齿轮，使减速箱输出轴Ⅱ上的齿轮17和21、输出轴Ⅲ上的齿轮18和20作不同方向的转动。这时，由于离合器10和19均未闭合，所以减速箱的输出轴Ⅱ和Ⅲ都不转动。

通过操纵升降手柄，控制离合器19向齿轮18或20一侧闭合，可使输出轴Ⅲ作正向或反向转动。输出轴Ⅲ又通过蜗杆23、27与蜗轮24、26及升降丝杠28、30，使上轴辊垂直升降，对板料施压或离开工件。

通过操纵进给手柄控制离合器10向齿轮17或21一侧闭合，可使输出轴Ⅱ得到正向或反向的转动，从而使板料向前或向后移动。

若滚制锥形件需要上轴辊倾斜时，可将蜗杆轴上的联轴器25脱开，使输出轴Ⅲ仅带动右侧固定轴承升降，而左侧活动轴承不动，即可按滚弯需要，将上轴辊调整成一定的倾斜度。

图4-43 对称式三辊滚板机传动系统

1—活动轴承 2—上轴辊 3—下轴辊 4—固定轴承 5—平衡螺杆

6、7、8、9、11、12、13、14、16、17、18、20、21—齿轮 10—摩擦式离合器

15—电动机 19—啮合式离合器 22、25—联轴器 23、27—蜗杆 24、26—蜗轮

28、30—升降丝杠 29—蜗杆轴