现在已经出现一种新型的复合材料——金属基复合材料[4],因为它符合工业生产的要求，所以世界各国越来越将新技术研究开发的重要方向偏向于此。液态铸造法是金属基复合材料的一种生产方法，它是将处于熔融状态下的固体增强物和金属基体复合，利用专有设备制造出复合的金属材料的工业过程。液态铸造法根据设备的不同又具体分为一下几种：挤压铸造法、铸渗法、搅拌铸造法等。之所以提它是因为该工艺已经被广泛应用于耐磨材料的生产中，这和它的主要特点（易于操作、工程消耗小、结构形状不受限制等）是分不开的，利用该工艺可以实现大规模的生产。 

当前，对于金属基复合材料，国内外研究开发的重心主要放在轻金属基复合材料上，主要是镁基、铝基等复合材料。其他的，比如铁，铜，铅等，因为这些材料制造工艺复杂、熔点较高、比强度小、比重大等，所以对铁、铜、铅等重金属基复合材料的研究相比较前者较少。

1.2  课题的意义

    目前，新研发的原位柱状复合耐磨材料，不仅有基体金属优良的韧性，又有高合金组织良好的耐磨性，实现了耐磨性和韧性的有机统一。其复合工艺具有增强体的尺寸不受限制、综合性能好、含量按需调节等优点，所以可适用于不同的特定的工矿条件。且产品已经完成了前期的研究和工业化试验。据调查，该材料市场需求量很大，可以大量的生产。

原位柱状复合材料的生产过程:（如下图）

原位柱状复合材料的生产过程

(l)制成药芯钢丝(直径3mm)：将特定的合金粉末按照特定的配比混合均匀后加入到特制的薄钢带中，通过专用设备压制而成;

(2)制成药芯钢丝排：通过弯丝机将药芯钢丝折成所需的形状，可以实现不同节高的药芯钢丝排(80mm~200mm);

(3)成型铸造：药芯钢丝排按特定形状成型，按合理的工艺进行铸造。

现实中零件的形状尺寸各不相同，所以要求生产不同节高的药芯钢丝排。其自动化生产线主要分为：混料机、弯丝机、排丝机、包芯线机组、控制系统。

因为耐磨材料行业不断受到关注，各国不断投入到新材料的研发中，金属基原位

柱状复合耐磨材料的生产工艺也得到不断地改进，生产出来的产品越来越符合社会的需求。虽然我国已经成为金属材料生产大国，但是国内的装备技术落后，生产效率低，劳动强度大。另外，因为原位柱状复合材料的生产工艺是一种新型复合材料的创新型生产工艺，拥有独立自主知识产权，所以市场上并没有相对应的特定的生产设备。目前，原位柱状复合材料的生产设备相对更加简陋，大都处于手工制作，所以还不能实现大批量生产。

随着市场需求的增长，现今落后的生产设备已不能满足市场生产需要。因此，迫切需要高效自动化的新型设备，以实现降低成本、节约资源。只有这样，才能实现实现资源消耗最小化而利益最大化。因此对于这类新型的材料，弯丝机的研发具有重要的意义。

1.3 课题的内容

    本课题最终的任务是:根据要求生产的药芯钢丝排的尺寸参数，对丝的运动进行分析，再加上力分析，完成其机构的设计，运用Solidworks软件建立三维模型，接着把三维模型导入ADAMS软件中实现模型显示和运动仿真，得出机构的角位移速度曲线。本论文最终完成的工作如下:

    第一章（前言）：介绍耐磨材料的应用，简述国内外耐磨材料行业的发展现状，阐述研究课题的背景、意义。

    第二章（弯丝机方案设计）：比较几种方案，确定能实现弯丝动作的合理方案。通过计算得出丝进给的速度和加速度，以及折弯丝的力的大小。