双柱可倾压力机执行机构的设计

黄 健

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

本文所研究曲柄压力机采用二级传动，即齿轮传动和带传动，公称压力60t。

1 执行机构设计

（1）设计参数

滑块行程：100mm，公称压力：63t，行程次数：40min-1

（2）曲柄长度和转速

对心曲柄滑块机构曲柄存在的条件为：

当滑块完成一个行程时，曲柄正好旋转一周，则滑块完成40min-1的行程，曲柄就旋转了40周。故可得曲柄的角速度

（3）连杆长度

初步确定连杆长度b=300mm

（4）压力机的冲压负荷曲线及许用负荷曲线

如图1所示为不同冲压负荷曲线与压力机许用压力曲线的比较。曲线l、2、3分别为拉深、弯曲、冲裁的冲压负荷曲线。从图中可知：在冲裁和弯曲时，完全可保证冲压负荷曲线在该压力机的许用压力曲线a之下，全行程的变形力均低于压力机的许用压力，是合理的。在拉深时，虽然压力机的公称压力远大于拉深变形力，但在全部行程中有部分处于压力机许用压力曲线a之上，此时应按照负荷曲线选用较大规格公称压力的压力机，以满足变形力的要求，如图中曲线b所示。

图1 压力机许用压力曲线与不同冲压负荷曲线的比较

对于工作行程较大的工序，可按压力机许用压力曲线选用。对于拉深工序，由于工作行程较大，不能按压力机的公称压力选用，而近似地取为：

深拉深 最大拉深力≤（0.5～0.6）Fmax

浅拉深 最大拉深力≤（0.7～0.8）Fmax

对于复合冲压工序如落料拉深复合冲压时，不能简单地将落料力与拉深力叠加选择压力机，需考虑落料力最大值所处的位置，如图2所示。虽然落料力是小于压力机的公称压力，但由于落料力已超过压力机的许用压力曲线，需选用更大规格的压力机才能满足要求。

2 执行机构力的分析

公称压力（吨位）和功率

图2 落料拉深复合工序的负荷曲线与压力机的许用压力曲线

压力机的承载能力受压力机本身各主要构件强度的限制，其允许的最大作用力是随曲轴转角位置的不同而变化的，公称压力Fmax是指滑块离下死点前某一特定距离SP（此距离称为公称压力行程）或曲轴转到离下死点某一特定角度αP（此角度称为公称压力角）时，滑块上所允许承受的最大作用力（转角从下死点算起，如图3所示）。

图3 压力机运动原理以及压力机许用压力曲线

对于一般的曲柄压力机，产生公称压力的行程仅为滑块行程的5%～7%（对开式压力机公称压力行程为3～15mm，闭式压力机为13mm），而公称压力角，一般小型压力机为30°，大中型压力机为20°。

在选择压力机公称压力时，对于施力行程小于压力机的公称压力行程的冲压工序可直接按压力机的公称压力选择设备。一般为简便起见，对于工作行程小于5%压力机行程的工序即可。如一般的落料、冲孔、压印等工序。对于工作行程较大的工序可按压力机许用压力曲线选用。

公称压力行程SP：SP=R-Rcos30°=6.7mm

输出功率P=FV，其中F、V均为变量，故利用等效原理，将滑块输出功率用曲柄的功率来代替。

又因为 oa=50mm，ab=300mm，αP=30°

Ob=oc+cb=342.25，所以 od=28.52mm

又因为θ角度很小，所以取Fmax为63t。

3 结论

本文重点阐述了60t双柱可倾压力机执行机构的设计中执行机构的选择和力的分析，内容合理，应用性强，适用于通用型双柱可倾压力机执行机构的设计。