意大利Schiavi折彎機(jī)機(jī)械補(bǔ)償機(jī)構(gòu)分析

周英溫，喬根榮，王金榮

（江蘇亞威機(jī)床股份有限公司，江蘇 江都 225200）

1 折彎機(jī)撓度補(bǔ)償方式

折彎機(jī)折彎工件時，在折彎力的作用下，滑塊和工作臺會產(chǎn)生變形，此時安裝在滑塊上的上模進(jìn)入置于下部立板上的下模開口的深度在工件全長上不一致，如果沒有變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，最終折制的工件角度由于入模深度不同而在全長方向大小不一，這將嚴(yán)重影響到制件的精度。為此，研制了多種結(jié)構(gòu)的變形補(bǔ)償裝置。如圖1 所示，大致分為兩類：一類是將工作臺加凸為中部向上隆起的一組對稱曲線，稱為下模加凸補(bǔ)償； 另一類是將上模或滑塊加凸為中部向下隆起的對稱曲線，稱為上模加凸補(bǔ)償。而下模加凸的常見結(jié)構(gòu)之一是下部中立板采用一組液壓缸向上頂起，另一種是緊鄰下模座的寬臺面為電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動的楔塊組合結(jié)構(gòu)，都是靠外力驅(qū)動獲得向上隆起的變形曲線。相對于這兩種結(jié)構(gòu)，Schiavi 的折彎機(jī)采用了獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不需外力作用，使下立板在折彎時與上滑塊產(chǎn)生盡量一致的變形曲線，新穎獨特。下面對三種方式做概括介紹。

圖1 折彎機(jī)無補(bǔ)償與增加補(bǔ)償示意圖

上模補(bǔ)償大多采用斜楔方式，已經(jīng)發(fā)展為標(biāo)準(zhǔn)部件，有國產(chǎn)也有進(jìn)口成套件供選配。而下模補(bǔ)償方式，常見的有以下幾種：

（1）液壓缸頂起補(bǔ)償方式（圖2）

（2）機(jī)械補(bǔ)償工作臺方式（圖3）

（3）Schiavi 機(jī)械補(bǔ)償結(jié)構(gòu)（圖4、5）

圖3 機(jī)械補(bǔ)償工作臺

2 Schiavi機(jī)械補(bǔ)償結(jié)構(gòu)分析

折彎機(jī)上滑塊折彎時的受力變形如圖6 所示。

常見的液壓補(bǔ)償或?qū)捙_面機(jī)械補(bǔ)償?shù)南轮辛鍍H作用折彎力時變形如圖7 所示。

圖4 Schiavi 折彎機(jī)

圖5 Schiavi 機(jī)械補(bǔ)償原理圖

圖6 折彎機(jī)上滑塊受力分析簡圖

圖7 折彎機(jī)下中立板受力分析簡圖（僅折彎）

補(bǔ)償時需要首先彌補(bǔ)下立板自身向下的撓曲變形，然后還需過變形向上擬合上滑塊的變形，才能獲得全長較一致的折彎精度。當(dāng)機(jī)器滑塊、下部中立板設(shè)計剛性不好時，需要很大的液壓隆起補(bǔ)償力或機(jī)械楔塊變形，如圖8 所示。

圖9 為Schiavi 的中立板受力變形分析簡圖。

圖8 折彎機(jī)下中立板受力分析簡圖（折彎補(bǔ)償疊加）

圖9 Schiavi 折彎機(jī)下中立板受力分析簡圖

Schiavi 的中立板通過靠近機(jī)器中心部位的鉸銷浮動定位在前后立板上，受折彎力變形時，下部中立板的變形自動擬合了滑塊的變形，仿佛與上滑塊連為一體了，這是這種形式的機(jī)械補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的構(gòu)思精巧之處。完全機(jī)械化，無需液壓管路或電機(jī)、楔塊等，機(jī)構(gòu)簡單，設(shè)計構(gòu)思獨特。

3 Schiavi機(jī)械補(bǔ)償結(jié)構(gòu)誤差精度分析

Schiavi 折彎機(jī)的量產(chǎn)和實際折彎效果驗證了這種機(jī)械補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的可行性。然而其固有的結(jié)構(gòu)形式也決定了它不是完美無缺，下部中立板的變形并不能夠與上滑塊的變形嚴(yán)格地完全吻合，這也就產(chǎn)生了這種結(jié)構(gòu)的補(bǔ)償誤差。

鉸銷的設(shè)計位置決定著該種補(bǔ)償?shù)臄M合精度，也即折彎精度。所以設(shè)計時鉸銷的排布應(yīng)使下部中立板的變形趨向上滑塊的變形曲線。這也是這種機(jī)械補(bǔ)償機(jī)構(gòu)設(shè)計成功的關(guān)鍵。

4 結(jié)束語

機(jī)械補(bǔ)償?shù)母灸康氖峭ㄟ^一定的措施讓下橫梁的變形去擬合上滑塊的變形從而在全長方向上得到均與一致的入模深度，獲得一致的折彎角度。Schiavi 機(jī)械補(bǔ)償結(jié)構(gòu)通過改變鉸支點的位置，將下橫梁僅僅通過獨特的設(shè)計使其與滑塊擬變?yōu)橐粋€整體，省去較為復(fù)雜的液壓缸或楔塊、 電機(jī)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，打破常規(guī)，獨樹一幟，對開發(fā)設(shè)計人員很有啟發(fā)和借鑒意義。

[1]劉 進(jìn)，劉宏道.折彎機(jī)變形補(bǔ)償裝置的新結(jié)構(gòu)[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2012，47（2）：25-26.

[2]劉鴻文，主編.材料力學(xué).北京:高等教育出版社，2004.

[3]Schiavi Macchine Industriali spa（Italy）產(chǎn)品圖冊，2012.