意大利Schiavi折彎機機械補償機構分析

周英溫，喬根榮，王金榮

（江蘇亞威機床股份有限公司，江蘇 江都 225200）

1 折彎機撓度補償方式

折彎機折彎工件時，在折彎力的作用下，滑塊和工作臺會產生變形，此時安裝在滑塊上的上模進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，如果沒有變形補償機構，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，這將嚴重影響到制件的精度。為此，研制了多種結構的變形補償裝置。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，稱為上模加凸補償。而下模加凸的常見結構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減速機驅動的楔塊組合結構，都是靠外力驅動獲得向上隆起的變形曲線。相對于這兩種結構，Schiavi 的折彎機采用了獨特的結構設計，不需外力作用，使下立板在折彎時與上滑塊產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 折彎機無補償與增加補償示意圖

上模補償大多采用斜楔方式，已經發展為標準部件，有國產也有進口成套件供選配。而下模補償方式，常見的有以下幾種：

（1）液壓缸頂起補償方式（圖2）

（2）機械補償工作臺方式（圖3）

（3）Schiavi 機械補償結構（圖4、5）

圖3 機械補償工作臺

2 Schiavi機械補償結構分析

折彎機上滑塊折彎時的受力變形如圖6 所示。

常見的液壓補償或寬臺面機械補償的下中立板僅作用折彎力時變形如圖7 所示。

圖4 Schiavi 折彎機

圖5 Schiavi 機械補償原理圖

圖6 折彎機上滑塊受力分析簡圖

圖7 折彎機下中立板受力分析簡圖（僅折彎）

補償時需要首先彌補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。當機器滑塊、下部中立板設計剛性不好時，需要很大的液壓隆起補償力或機械楔塊變形，如圖8 所示。

圖9 為Schiavi 的中立板受力變形分析簡圖。

圖8 折彎機下中立板受力分析簡圖（折彎補償疊加）

圖9 Schiavi 折彎機下中立板受力分析簡圖

Schiavi 的中立板通過靠近機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，這是這種形式的機械補償機構的構思精巧之處。完全機械化，無需液壓管路或電機、楔塊等，機構簡單，設計構思獨特。

3 Schiavi機械補償結構誤差精度分析

Schiavi 折彎機的量產和實際折彎效果驗證了這種機械補償機構的可行性。然而其固有的結構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格地完全吻合，這也就產生了這種結構的補償誤差。

鉸銷的設計位置決定著該種補償的擬合精度，也即折彎精度。所以設計時鉸銷的排布應使下部中立板的變形趨向上滑塊的變形曲線。這也是這種機械補償機構設計成功的關鍵。

4 結束語

機械補償的根本目的是通過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 機械補償結構通過改變鉸支點的位置，將下橫梁僅僅通過獨特的設計使其與滑塊擬變為一個整體，省去較為復雜的液壓缸或楔塊、 電機等復雜結構，打破常規，獨樹一幟，對開發設計人員很有啟發和借鑒意義。

[1]劉 進，劉宏道.折彎機變形補償裝置的新結構[J].鍛壓裝備與制造技術，2012，47（2）：25-26.

[2]劉鴻文，主編.材料力學.北京:高等教育出版社，2004.

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