模锻设备的种类及其选用原则

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1、模锻设备的种类及其选用原则摘要：介绍了模锻常用设备的种类及发展趋势，分析了模锻设备自身的结构性能特点，在此基础上论述了模锻设备的选用原则，阐述了模锻设备具有不同的适应性。关键词：模锻锤，热模锻曲柄压力机，平锻机，螺旋压力机，液压机，选用原则1.模锻设备的发展概况锻造是一种借助工具或模具在冲击或压力作用下加工金属机械零件或毛坯的方法。锻造在机器制造业中有着不可代替的作用，由锻造方法生产出来的锻件形状、尺寸稳定性好，并有最佳的综合力学性能。与其他加工方法相比，锻造（主要是模锻）加工的生产率是相当高的，一个国家的锻造水平，反映了这个国家机器制造

2、业的水平。金属材料锻造成形的历史可追溯到2000多年以前，然而直到第一次工业革命，手工锻造才被机器锻造所取代。伴随着蒸汽机的发明和蒸汽机作为动力的应用，19世纪出现了工业汽锤。1650年帕斯卡提出了封闭静止流体中压力传递的帕斯卡原理，1795年英国人约瑟根据帕斯卡原理发明了世界上第一台水压机。电气技术的发展和电动机驱动的应用，促进了机械压力机的发展。以矿物油作为工作介质的液压元件的出现和液压技术的发展，促进了液压机和液气驱动锻锤的发展。特别是20世纪50年代以后，随着计算机技术、控制技术、液压技术、加工制造技术和材料科学的发展，模锻设备得

3、到了快速发展，设备能力进一步提高，产品种类和应用范围进一步扩大，设备能力进一步完善控制手段更趋先进。2.模锻设备的种类和性能特点2.1模锻锤模锻锤是在中批量或大批量生产条件下进行各种模锻件生产的锻造设备，它是一种利用工作部分（落下部分或活动部分）所积蓄的动能在下行程时对锻件进行打击使锻件获得塑性变形的设备，在锻压生产中一直发挥着重要作用。模锻锤在结构和工艺方面具有以下特点：8（1）模锻锤是一种冲击成形设备，打击速度高，一般为7m/s左右，因此金属流动性和成形工艺性好。（2）模锻锤是一种定能量设备，它不同于定行程设备的机械压力机和定力设备的

4、液压机，锤头没有固定下死点。其锻造能力不严格受吨位限制，当锻锤的有效打击能量小于锻件变形所需能量时，可以多打几锤。另外当锻件变形量小时，可以产生很大的打击力。（3）单位时间内的打击次数多，对1～10t模锻锤约为40～100次/分，故生产效率高。（4）锤头的行程、打击速度或打击能量均可调节，能实现轻重缓急不同的打击，因而工艺灵活，适应性广，可以生产各类形状复杂的锻件，如盘形件、轴类件等。（5）模锻锤操作灵活，功能性强，在一台锤上可以完成拔长、滚挤、预锻、终锻等各种工序的操作，一般不需要配备制坯设备。（6）可单型槽模锻，也可以多型槽模锻。可单

5、件模锻，还可以多件或一料多件连续模锻。（7）结构简单，制造容易，安装方便，维修方便。特别是百协程控锻锤的出现，使锻锤在现代锻造工业发展中又一次得到了复兴。百协程控锻锤是充分发挥传统锻锤灵活自如、成型速度快的优势，综合运用了液压、电器等现代传动、控制技术，不仅具有简单可靠的结构，而且具有极为周到的运行监测系统、故障诊断系统、能量自控系统及程序打击控制系统，是当今锻造工业中符合高效、节能、环保要求的具有高精度、高可靠、高性价比特点并具有广泛适应性的现代化精密锻造设备。然而，模锻锤在使用中也存在一些问题，例如：（1）有砧座锤工作时震动、噪声大，

6、对厂房、设备、工人的劳动条件都有不利影响。而且锻锤底座质量大，搬运安装不便。（2）模锻锤的导向较差，工作时的冲击和行程不固定，无顶出装置等因素使锻件精度不高。2.2热模锻曲柄压力机8曲柄压力机是采用机械传动的塑性成形设备，通过曲柄连杆机构将旋转运动变成滑块的直线往复运动，并使其获得材料成形所需的力和直线位移，从而使坯料获得确定的变形，制成所需的工件。热模锻压力机的工作原理同通用压力机一样，传动机构设有飞轮离合器和制动离合器。热模锻压力机的特点如下：（1）热模锻压力机采用了加粗曲轴直径、缩短曲轴支撑间距、降低机身高度、加大机身截面以及采用短

7、粗整体连杆、高刚度装模高度调整机构，整体刚度高。（2）采用“象鼻”形的滑块，增加了滑块导向长度及连杆与滑块的支承宽度，滑块抗偏载能力强，而且提高了设备的工作精度。（3）滑块行程次数高，一般是35～110次/分，以减少锻件与锻模的接触时间，延长模具寿命，减少毛坯温度的损失，利于锻件成形。（4）装有力量较强的上下自动顶料装置，使模锻件的出模斜度要低于2°以下，缩短了锻件与模具型腔接触时间，而且便于实现机械化和自动化。（5）离合器与制动器设于低速轴上。（6）由于变形力由设备本身封闭系统的弹性变形所平衡，滑块的压力基本上属静力性质，因而工作时无震

8、动，噪音小。（7）楔形工作台，可以调节锻压机闭合高度，避免因闷车而损坏曲柄连杆。热模锻压力机虽有不少优点，但也有以下缺点：（1）设备结构复杂，造价比较昂贵，一次性投资大。（2）当设备操作或模具