雙柱可傾壓力機執行機構的設計

黃 健

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

本文所研究曲柄壓力機采用二級傳動，即齒輪傳動和帶傳動，公稱壓力60t。

1 執行機構設計

（1）設計參數

滑塊行程：100mm，公稱壓力：63t，行程次數：40min-1

（2）曲柄長度和轉速

對心曲柄滑塊機構曲柄存在的條件為：

當滑塊完成一個行程時，曲柄正好旋轉一周，則滑塊完成40min-1的行程，曲柄就旋轉了40周。故可得曲柄的角速度

（3）連桿長度

初步確定連桿長度b=300mm

（4）壓力機的沖壓負荷曲線及許用負荷曲線

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

圖1 壓力機許用壓力曲線與不同沖壓負荷曲線的比較

對于工作行程較大的工序，可按壓力機許用壓力曲線選用。對于拉深工序，由于工作行程較大，不能按壓力機的公稱壓力選用，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

對于復合沖壓工序如落料拉深復合沖壓時，不能簡單地將落料力與拉深力疊加選擇壓力機，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的公稱壓力，但由于落料力已超過壓力機的許用壓力曲線，需選用更大規格的壓力機才能滿足要求。

2 執行機構力的分析

公稱壓力（噸位）和功率

圖2 落料拉深復合工序的負荷曲線與壓力機的許用壓力曲線

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

圖3 壓力機運動原理以及壓力機許用壓力曲線

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

在選擇壓力機公稱壓力時，對于施力行程小于壓力機的公稱壓力行程的沖壓工序可直接按壓力機的公稱壓力選擇設備。一般為簡便起見，對于工作行程小于5%壓力機行程的工序即可。如一般的落料、沖孔、壓印等工序。對于工作行程較大的工序可按壓力機許用壓力曲線選用。

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。

又因為 oa=50mm，ab=300mm，αP=30°

Ob=oc+cb=342.25，所以 od=28.52mm

又因為θ角度很小，所以取Fmax為63t。

3 結論

本文重點闡述了60t雙柱可傾壓力機執行機構的設計中執行機構的選擇和力的分析，內容合理，應用性強，適用于通用型雙柱可傾壓力機執行機構的設計。