连杆机构增力气动压力机设计

张 寒，张冰蔚

（江苏科技大学 机械工程学院，江苏 镇江 212003）

气动压力机是一种通用的压力机械，广泛应用于电器、仪器仪表、家电、五金等行业，可对薄板进行剪切、冲孔、落料、成形、弯曲、铆合等工序，适合有色金属、塑料件等的加工。

气动压力机一般采用压缩机产生的高压气体，通过管道将压缩气体输送至电磁阀，通过控制电磁阀的动作来控制气缸的工作和返回，实现各种工艺动作。压缩空气也可以存储在储气罐中，随时取用。

若直接将气缸的输出力作为工作压力，当需要大的公称输出力时，只能通过增加活塞面积而采用结构尺寸庞大的大缸径气缸，不仅气缸昂贵，而且耗气量较大，也增大了设备体积，不符合美观要求。即便如此，设备的工作输出力提高也非常有限。为此，考虑将气缸和增力机构进行有机组合，使设备的工作输出力显著提高。

1 工作原理

如图1所示为气缸与连杆机构组成的气动压力机，摆动气缸固定在机身上同时与两铰杆相连，上端的铰杆与机身铰接，下端的铰杆与压头铰接形成连杆机构。当气缸活塞向左运动时，由连杆推动压头沿机身导轨向下运动，实现压制动作，输出力P随α的减小而增大，当达到设定的最小α值时，该加工过程结束，气缸活塞向右运动，压头回程，完成一个循环。α值大小可以通过机械限位装置微调来控制气缸行程下限来实现。

图1 气缸与连杆机构组合

2 受力分析及行程计算

2.1 受力分析

建立的力学模型如图2所示，F是气缸活塞杆对圆柱销A的拉力，P是工件给压头的反力。……