孟宪民

[摘 要]现有大弧度钢筋弯狐机存在的缺陷分析，提高被加工钢筋加工质量的技术改进办法。大弧度钢筋弯曲机广泛应用于铁路、公路、水、核电站等建设中，在桥梁、涵洞、隧道等项目施工中起着积极作用。并且，大弧度钢筋弯弧机的广泛使用极大的提高了施工进度与施工质量，同时极大的减轻了工作人员的劳动强度、减少了劳动成本，节省了人力与物力。

[关键词]弯弧机 塑性变形 扭曲 麻花状 拱形 外力 作用力与反作用 误差 变形 单一 同一等。

中图分类号：TD26 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0094-01

一：加工后钢筋存在扭曲变形的原因分析：

目前在我国使用的各类型钢筋弯弧机其主要工作原理是相同的，具体分为丝杠手动式机械进给与液压式进给两大类。其工作原理如图1所示：将被加工钢筋4嵌入主动轮1、3与从动轮2之间，通过调整从动轮的进给量（图示箭头方向），钢筋在主动轮的带动下按箭头方向运动，并在从动轮的外力作用下使钢筋发生塑性变形，从而达到弯曲钢筋的目的。

但是，从目前的实际使用情况来看，弯曲后的钢筋形状效果并不尽人意，经常发生一些意想不到的情况。特别是加工弯曲后的钢筋，应该是平直且具有按半径（R）要求的拱形形状，而实际中，加工后的钢筋往往是存在扭曲的麻花状拱形。就此，我们对此进行分析研究：

我们知道，如果要让被加工钢筋发生有规律的变形，除去材质、组织结构等因素的影响，那么，在理论上，我们就要给它一个有规律的、恒定的、受力方向不变外力。所以，要使被加工钢筋达到理想的弯曲效果，就必须保证作用在其上的外力是一个通过同一径向的单一外力。图2所示为为现有弯弧机主、从动轮工作与结构示意图：

由图可以看出，被加工钢筋是通过两个主动轮与一个从动轮的相互作用而达到弯曲目的的。结构上，主、从动轮的工作表面是完全一致、具有相同半径的圆弧槽。由此，如果要使被加工钢筋达到理想的弯曲效果，那么，装配后的主、从动轮的圆弧工作表面径向轴线必须在同一平面，以保证其圆弧工作面达到完全对称，从而达到被加工钢筋可以受到一个单一不变的、并通过其同一径向的外力。

然而，從结构上分析，要达到这种效果其实是很困难的。首先，大平面工作台2与U型滑块导轨4底平面的尺寸误差、形位误差、焊接件的变形、以及各零部件之间的装配误差，体现在主、从动轮之间是并不能使其达到完全对称，圆弧工作表面径向轴线不在同一平面上，甚至是不平行的不同平面。图三所示为弯弧机在工作时，被加工钢筋的实际受力（设主、从动轮工作表面圆弧轴线不在同一平面，但相互平行）情况图（图3）：

由此可知，设从动轮的圆弧工作面的径向轴线高于主动轮的圆弧工作表面的径向轴线时，那么，被加工钢筋与从动轮的实际接触点为图中所示的A点。因此，当弯弧机在工作时，作用在被加工钢筋上的外力，是由主、从动轮之间相互不对称、径向轴线不在同一平面的圆弧工作面所给的。这样，工作时，作用在钢筋上的外力已不是一个单一不变的外力。而是同时具有顶压、扭曲等多方向外力作用的混合外力。这便是使被加工钢筋不能达到理想弯曲效果、形成麻花状扭曲拱形的重要原因之一。如果主、从动轮的圆弧工作表面径向轴线同时处于不平行的不同平面时，那么，工作时被加工钢筋的受力情况将会更为复杂，加工后的钢筋形状将会更加难以控制。

二：解决方案

同时，如图二所示的结构，在生产过程中大大的提高了零部件的加工精度以及对操作人员人员的技能要求，也给后期的装配调试工作带来更多困难。所以，这种结构既增大了劳动成本与劳动强度，且不能达到理想效果。为此，通过分析，我们仅对从动轮的结构进行了简单的改造，如图4所示：

由图4可知，原来从动轮的结构是其工作表面为R25的圆弧槽，而改进后的工作表面结构为底部为直线圆柱体。通过这样的改进，克服了原来结构在工作时对被加工钢筋多点甚至多线的受力作用，并且在工作时，当被加工钢筋受到从动轮所给的径向力外力时，可以达到自动调节钢筋位置的目的，从而能够始终保持主、从动轮之间作用与反作用力在同一水平平面，使被加工钢筋的受力是始终保持在一个单一不变且通过其径向的外力，从而达到钢筋的理想弯曲效果。

通过上述改进，不但提高了弯曲效果，同时也降低了生产厂家的生产成本，对提高了生产率，降低人员劳动强度有着一定的作用。

参考文献

[1] 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编：“机械原理”，1987高等教育出版社.

[2] 西安交通大学金属工艺学教研室编：“金属工艺学”，1985高等教育出版社.

[3] 毛谦德，李振清主编：“机械设计师手册”，2001机械工业出版社.