朱红萍， 陶志高， 张婷

（1沙洲职业工学院，江苏 张家港215600；2江苏合丰机械制造有限公司，江苏 张家港215600）

0 引言

弯管加工在工程管道、航空航天、金属材料、动力机械、建筑机械、石化轻工等部门中起着非常重要的地位。弯管机是空心管件型材在弯管模具的作用下，弯曲到材料屈服极限时加载弯曲并保持一定的轴向弯曲力，使之成形的设备。其中，弯管模是弯管机的关键零部件，是弯管加工过程中最主要的受力部件。弯管模的结构设计是否合理可靠直接影响到弯管机整机加工产品的精度。本文在保证全自动扭弯机整机工况的前提下，利用其嵌入式有限元分析插件SimulationXpress，对模具组件扭弯过程中的变形、应力进行分析，为后续模具结构的优化设计提供依据。

1 全自动扭弯机模具结构的初步设计

本次设计的全自动扭弯机的主要技术参数与要求如下：1）弯管直径范围为 φ12～φ28 mm；2）弯制管件弯曲角为0°～360°，弯管最大长度为2 m；3）扭弯机的最大弯曲速度为335 mm/s，最大送进速度为335 mm/s；4）扭弯机弯管的位置精度X、Y方向为±0.01 mm；Z方向为±0.05 mm；5）其总体尺寸不超过3566 mm×1333 mm×1260 mm。

使用要求：工人上料操作方便，安全可靠；人性化的操作界面；弯管效率高。

图1 全自动扭弯机模具结构初步设计

根据上述全自动扭弯机主要技术参数，利用SolidWorks软件对扭弯机的模具结构进行了初步设计，具体装配结构如图1所示。管件以一定的速度由送料装置自左而右直线推入该模具组件。扭弯驱动座12固定在扭弯机的机头部件前滑板上，机头部件的运动路线由程序控制，在程序的控制下，扭弯驱动座12跟随机头按照预设轨迹作升降、平移运动。……