一种折弯角度可调的钢筋折弯机设计

尹亮

摘要：国家正在加强道路、桥梁、地铁等基础设施建设，钢筋消耗量巨大，针对市场空白设计了一种折弯角度在0～45°之间可调、适用于？准8～？准20mm钢筋的折弯机。电机通过带传动和二级齿轮降速传动带动折弯偏心轮转动，为折弯钢筋提供动力;折弯角度由限位开关任意调节，工作完成后自动切断电源使电机停止工作，实现半自动化。

关键词：钢筋折弯机;角度;可调

0  引言

国家正在大力加强道路、桥梁、楼宇、地铁等基础设施建设，钢筋消耗量巨大。钢筋折弯成型是一项极其耗时的工作。市场上的钢筋折弯机主要有两种：一种是自制的简易折弯机，一定程度上缓解了手工折弯钢筋的难度，但做工粗糙、效率低下、劳动强度大、折弯角度调整不便且不精;一种是自动化高效数控折弯机，于2001年面世，加工精度、加工效率和自动化程度均很高，但价格昂贵、不便搬运、维护成本高，只在大规模钢筋折弯件生产企业有所应用。因此适用于中小企业、具有一定自动化程度的钢筋折弯机尚属空白。针对此情况，设计了一种折弯角度在0～45°之间可调、适用于？准8～？准20mm钢筋的折弯机，完成了动作原理、电气控制、动力传动和三维模型等设计。

1  折弯机设计

1.1 基本组成和动作设计

折弯机的主要组成如图1所示。折弯台左部固连支座，支座内装有导向套，导向套出口处通过螺纹联接配有限位盘，限位盘中部设有钢筋通孔，通孔直径按照钢筋规格进行设置，制成不同规格用以更换;折弯台中部装有限位柱和折弯偏心轮，下部的电机通过降速传动驱动偏心轮旋转;折弯台右部开有弧形导轨，放有滑块、导向套和限位开关，限位开关与下部的电机控制器连接，用以控制电机启停。

折弯动作过程如下：钢筋穿过导向套，左端夹持在限位盘中，中部夹持在限位柱和折弯偏心轮之间，右端夹持在固定套内;电机的运动经过降速传动，驱动折弯偏心轮旋转，随着折弯偏心轮曲率半径的增大，迫使钢筋发生折弯变形，此时导向套、滑块将随着钢筋沿着弧形导轨运动;弧形导轨上刻有角度刻度尺，钢筋折弯角度达到时，滑块触碰限位开关，通过控制器使电机停止转动，从而完成整个折弯动作。

1.2 动力与传动设计

该折弯机受力分析如图2所示，以下按照折弯最大钢筋直径？准20、折弯角度为45°进行设计计算。

①圆钢的惯性矩 I=mr2=1.544kg·m2。

③摩檫力Ff=7817×0.15=1173N。

④取折弯偏心轮转速n=100r/min，电机额定转速为1400r/min。

⑥电机功率P电=1.840.980.980.9=2.13kW，所以选取额定功率为2.2kW、额定转速为1400/min的三相异步电机。

⑦总传动比i=14，传动机构由V带传动和二级齿轮传动组成，选取iv带=2、i齿轮=7，可以据此进行带传动、齿轮传动设计，其传动系统如图3所示。

1.3 折弯机控制电路设计

折弯机控制电路如图4所示。

1.4 折弯机三维模型设计

折弯机三维模型如图5所示。

2  结论

针对市场缺口，设计了一种折弯角度在0～45°之间任意可調、适用于？准8～？准20mm钢筋的折弯机，完成了其动作原理、电气控制、动力传动和三维模型等设计。该折弯机具有生产灵活、角度可调、精度较高、操作简易、价格低廉等优点，尤其适用于广大中小型钢筋折弯件生产企业，具有一定的实用价值。

参考文献：

[1]机械设计手册编委会，编制.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]机械设计手册编委会，编制.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2018.

[3]房庆君，刘志成，汪远平，代强，范浩，宫德波.壳体折弯工艺过程难点的原因分析及改进措施[J].内燃机与配件，2019（18）：54-55.