雙柱可傾壓力機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

黃 健

（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

本文所研究曲柄壓力機(jī)采用二級(jí)傳動(dòng)，即齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)，公稱壓力60t。

1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)參數(shù)

滑塊行程：100mm，公稱壓力：63t，行程次數(shù)：40min-1

（2）曲柄長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)速

對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件為：

當(dāng)滑塊完成一個(gè)行程時(shí)，曲柄正好旋轉(zhuǎn)一周，則滑塊完成40min-1的行程，曲柄就旋轉(zhuǎn)了40周。故可得曲柄的角速度

（3）連桿長(zhǎng)度

初步確定連桿長(zhǎng)度b=300mm

（4）壓力機(jī)的沖壓負(fù)荷曲線及許用負(fù)荷曲線

如圖1所示為不同沖壓負(fù)荷曲線與壓力機(jī)許用壓力曲線的比較。曲線l、2、3分別為拉深、彎曲、沖裁的沖壓負(fù)荷曲線。從圖中可知：在沖裁和彎曲時(shí)，完全可保證沖壓負(fù)荷曲線在該壓力機(jī)的許用壓力曲線a之下，全行程的變形力均低于壓力機(jī)的許用壓力，是合理的。在拉深時(shí)，雖然壓力機(jī)的公稱壓力遠(yuǎn)大于拉深變形力，但在全部行程中有部分處于壓力機(jī)許用壓力曲線a之上，此時(shí)應(yīng)按照負(fù)荷曲線選用較大規(guī)格公稱壓力的壓力機(jī)，以滿足變形力的要求，如圖中曲線b所示。

圖1 壓力機(jī)許用壓力曲線與不同沖壓負(fù)荷曲線的比較

對(duì)于工作行程較大的工序，可按壓力機(jī)許用壓力曲線選用。對(duì)于拉深工序，由于工作行程較大，不能按壓力機(jī)的公稱壓力選用，而近似地取為：

深拉深 最大拉深力≤（0.5～0.6）Fmax

淺拉深 最大拉深力≤（0.7～0.8）Fmax

對(duì)于復(fù)合沖壓工序如落料拉深復(fù)合沖壓時(shí)，不能簡(jiǎn)單地將落料力與拉深力疊加選擇壓力機(jī)，需考慮落料力最大值所處的位置，如圖2所示。雖然落料力是小于壓力機(jī)的公稱壓力，但由于落料力已超過壓力機(jī)的許用壓力曲線，需選用更大規(guī)格的壓力機(jī)才能滿足要求。

2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)力的分析

公稱壓力（噸位）和功率

圖2 落料拉深復(fù)合工序的負(fù)荷曲線與壓力機(jī)的許用壓力曲線

壓力機(jī)的承載能力受壓力機(jī)本身各主要構(gòu)件強(qiáng)度的限制，其允許的最大作用力是隨曲軸轉(zhuǎn)角位置的不同而變化的，公稱壓力Fmax是指滑塊離下死點(diǎn)前某一特定距離SP（此距離稱為公稱壓力行程）或曲軸轉(zhuǎn)到離下死點(diǎn)某一特定角度αP（此角度稱為公稱壓力角）時(shí)，滑塊上所允許承受的最大作用力（轉(zhuǎn)角從下死點(diǎn)算起，如圖3所示）。

圖3 壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)原理以及壓力機(jī)許用壓力曲線

對(duì)于一般的曲柄壓力機(jī)，產(chǎn)生公稱壓力的行程僅為滑塊行程的5%～7%（對(duì)開式壓力機(jī)公稱壓力行程為3～15mm，閉式壓力機(jī)為13mm），而公稱壓力角，一般小型壓力機(jī)為30°，大中型壓力機(jī)為20°。

在選擇壓力機(jī)公稱壓力時(shí)，對(duì)于施力行程小于壓力機(jī)的公稱壓力行程的沖壓工序可直接按壓力機(jī)的公稱壓力選擇設(shè)備。一般為簡(jiǎn)便起見，對(duì)于工作行程小于5%壓力機(jī)行程的工序即可。如一般的落料、沖孔、壓印等工序。對(duì)于工作行程較大的工序可按壓力機(jī)許用壓力曲線選用。

公稱壓力行程SP：SP=R-Rcos30°=6.7mm

輸出功率P=FV，其中F、V均為變量，故利用等效原理，將滑塊輸出功率用曲柄的功率來代替。

又因?yàn)?oa=50mm，ab=300mm，αP=30°

Ob=oc+cb=342.25，所以 od=28.52mm

又因?yàn)棣冉嵌群苄?，所以取Fmax為63t。

3 結(jié)論

本文重點(diǎn)闡述了60t雙柱可傾壓力機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇和力的分析，內(nèi)容合理，應(yīng)用性強(qiáng)，適用于通用型雙柱可傾壓力機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。