锻锤【精品课件】
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主要依靠重力位能实现锻件变 形的单作用落锤。
分为夹板锤（或夹杆锤）、弹 簧锤和钢丝绳锤（或链条锤）
弹簧锤 夹板锤
钢丝锤
机械锤简图
二、空气锤
通过减速机构和曲轴带动压缩活塞做上 下往复运动，在压缩缸内产生压缩空气， 压缩空气通过配气旋阀进入工作缸的上 腔或下腔，驱动工作活塞和锤头进行打 击或回程运动。
4、离合器式螺旋压力机
电动机通过V形胶带驱动 飞轮朝一个方向连续旋 转。当工作循环开始时， 离合器结合，螺杆在很 短的时间内达到飞轮转 速，滑块匀速下行进行 锻造使工件变形。当变 形完成后，离合器迅速 脱开，滑块在回程缸带 动下快速回到上止点。
1-机架 2-滑块 3-螺杆 4-回程缸 5-离合器 6-带 7-电动机 8-飞轮
C11 单柱蒸汽-空气自由锻锤 C13 双柱拱式蒸汽-空气自由锻锤 C14 双柱桥式蒸汽-空气自由锻锤 C21 蒸汽-空气模锻锤 C41 空气锤 C43 模锻空气锤
C71 钢带联动式对击锤 C72 液压联动式对击锤 C73 高速锤 C82 液压模锻锤 C83 消振液压模锻锤
§1.2 锻锤基础知识
锻锤的打击特性 锻锤的打击过程和打击效率 锻锤的打击力
蒸汽－空气锤打击次数在70次/min，打击效率高。 操作灵活，功能性强，在一台锤上可以完成拔长、滚挤、预
锻、终锻等工序。 锻锤是定能设备，其锻造能力不严格受吨位限制。 结构简单，制造容易，安装方便。 缺点是有砧座锤振动、噪声大，能量利用率低。
三、锻锤工作能力的表示方法：
(1)有砧座锤：一般用落下部分的质量来表示。 例如， 1t蒸汽－空气锤就表示落下部分质量为1t；
蒸汽－空气锤自由锻锤
蒸汽－空气 模锻锤
1-砧座， 2-模座， 3-下模， 4-立柱， 5-导轨， 6-锤杆， 7-活塞， 8-气缸， 9-保险缸，10-滑阀， 11-节气阀,12-气缸底板， 13-曲杆， 14-杠杆， 15-锤头， 16-踏板
蒸汽－空气对击锤
用活动的下锤头代替固定的砧座。 工作时，气缸中的蒸汽（或压缩 空气）驱动上锤头向下打击的同 时，联动机构驱动下锤头向上做 加速运动，以大致相等的速度和 行程与上锤头实现对击。
一、锻锤的打击特性
1、打击能量：有砧座锤：
Eh
1
m 2 11
2
对击锤：
Eh
1 2
m112
1 2
Байду номын сангаасm2
2 2
2、打击效率：有砧座锤：
m2 (1 K 2 )
m1 m2
3、打击力：
对击锤： 1 K 2
Fp m1m2
v12
2(m1 m2 ) (s1 s2 )
例如，有一台1000kg蒸汽—空气模锻锤，打击速度ｖ1=６ m/s，m２/m１＝25，实验测得打击时弹性变形量Ｓ2＝1m m， 求锻件塑性变形量Ｓ1分别为1、2、3mm 时的打击力。
主要应用于自由锻件的锻造和胎膜锻。
空气锤
三、蒸汽－空气锤
蒸汽或压缩空气通过滑阀配汽 机构在工作汽缸内进行各种热 力过程，将热力能转换成锻锤 落下部分的动能，从而完成锻 件变形。
根据工艺用途分为：
蒸汽－空气锤自由锻锤
蒸汽－空气锤模锻锤
1—进气管 2—节气阀 3—滑阀 4—排气管 5—下气道 6—上气道 7—气缸 8—活塞 9—锤杆 10—锤头 11—下砧
S1=1mm时，Fp=8.65MN S1=2mm时，Fp=5.77MN S1=3mm时，Fp=4.33MN
锻锤在使用过程中必须注意的问题： 1、不能任意提高锻锤的打击速度。 2、不能以最大速度打击冷锻件。 3、不得任意提高锻锤的刚度。
§1.3 锻锤介绍
一、机械锤
电动机驱动，靠机械传动提升 锤头的锻锤，统称为机械锤
液压联动式对击锤
上锤头活塞在蒸汽作用下 向下运动时侧柱塞将液体 自两侧液压缸压向中间液 压缸，中间柱塞便在液体 的推动下上移，并驱动下 锤头向上运动，直至上、 下锤头实现相互对击。 比钢带联动式对击锤可靠， 但结构复杂，主要用于大、 中型对击锤
1-上锤头活塞，2-滑阀，3-上锤头，4-立柱，5-下锤头， 6，11-柱塞杆，7-球面，8-液压缸，9-柱塞，10-侧柱塞，12,13-缓冲垫
液压锤工作原理图 a－纯液压式 b－气液式
液压模锻锤的主要特点：
• 1、液压模锻锤采用液压或液气驱动，能量有效利用率比 蒸汽-空气模锻锤高得多，可节约能源。
• 2、液压模锻锤的动力源装置是电动机、液压泵以及液压 传动系统。省去了蒸汽锅炉或空气压缩站，安装方便，可 节约投资。
• 3、采用对击式结构的液压模锻锤，可减少振动，无需庞 大的基础，既可以改善劳动条件，又节约了基础费用。
四、液压模锻锤
以液压油为工作介质，利用液压 传动来带动锤头作上下运动，完 成锻压工艺 。
纯液压式模锻锤的特点是：液压 缸下腔通常压；上腔进油，锤头 快速下降并进行锻击，上腔排油， 锤头提升。
气液驱动原理：借助于下腔压力 的改变，对定量的封闭气体进行 反复的压缩和膨胀作功，使锤头 得到提升和快速下降进行锻击。
钢带联动式对击锤
上、下锤头之间通过钢 带绕过滑轮相连，钢带 两端与上、下锤头连接 处分别装有多层橡胶缓 冲垫。下锤头一般比上 锤头重10~20% 钢带联动式结构简单， 但钢带的使用寿命较低， 常用于中小型规格的对 击锤
1-滑阀，2-活塞，3-气缸，4-上锤头，5-立柱， 6-下锤头，7，13-多层橡胶缓冲垫，8-缓冲器， 9-底板，10-螺栓，11-套筒，12-钢带，14-滑轮
4-飞轮 5-液压缸
3、电动螺旋压力机
压力机的工作是靠转子和 定子之间的磁场产生力矩， 驱动转子（飞轮）正反转， 通过主螺旋副的螺旋运动， 使滑块完成工作循环。 特点： 传动环节少，容易制造， 操作方便，能量稳定。近 年来增长很快，并向大型 化发展。
1-机架 2-滑块 3-螺杆 4-螺母 5-电动机定子 6-电动机转子(飞轮)
五、螺旋压力机
螺旋压力机用螺杆、螺母作为传动机构，并靠螺旋传动将飞 轮的正反向回转运动转变为滑块的上下往复运动的锻压机械。
1、摩擦压力机
电动机通过摩擦盘带 动飞轮轮缘而使飞轮 旋转。 特点： 动作较快，可使滑块 停在行程内的任意位 置，一旦超负荷时， 只引起飞轮与摩擦盘 之间的滑动，而不致 损坏机件。
第三章 锻锤
§1.1 锻锤概述
利用工作部分在行程中所积蓄的动能对锻件进行 打击，使锻件获得塑性变形的锻压设备。
一、锻锤的分类
按工艺用途：自由锻锤和模锻锤 按打击特性：有砧座锤和对击锤 按驱动原理：
机械锤 空气锤 蒸汽－空气锤 液压模锻锤 电液锤 螺旋压力机
二、 锻锤的主要特点
锻锤是冲击成形设备，打击速度高，成形工艺性好。 锻锤行程次数高，空气锤打击次数在100～250次/min之间，
560kg空气锤就表示落下部分质量为560kg。 落下部分质这越大，锤的工作能力也就越大。
(2)对击锤：通常用最大打击能量来表示，例如,160kJ。
(3)螺旋压力机通常用“公称压力”来表示,例如，400kN。
四、 锻锤的型号
例如： C41-750，其中C41代表空气锤，750代表落下部分质量为750kg。 C82-6.3， 其中C82代表液压模锻锤，6.3代表打击能量为6.3kJ。
1-机架 2-滑块 3-电动机 4-螺杆 5-螺母 6-带 7-摩擦盘 8-飞轮 9-操纵气缸
2、液压螺旋压力机
特点： 工作速度较快，生 产率较高。 成本较高，一般都 为较大型设备。
液压马达式螺旋压力机
1-机架 2-滑块 3-螺杆 4-螺母 5-大齿轮(飞轮)
6-小齿轮 7-液压马达
液压缸式螺旋压力机 1-机架 2-滑块 3-螺杆
分为夹板锤（或夹杆锤）、弹 簧锤和钢丝绳锤（或链条锤）
弹簧锤 夹板锤
钢丝锤
机械锤简图
二、空气锤
通过减速机构和曲轴带动压缩活塞做上 下往复运动，在压缩缸内产生压缩空气， 压缩空气通过配气旋阀进入工作缸的上 腔或下腔，驱动工作活塞和锤头进行打 击或回程运动。
4、离合器式螺旋压力机
电动机通过V形胶带驱动 飞轮朝一个方向连续旋 转。当工作循环开始时， 离合器结合，螺杆在很 短的时间内达到飞轮转 速，滑块匀速下行进行 锻造使工件变形。当变 形完成后，离合器迅速 脱开，滑块在回程缸带 动下快速回到上止点。
1-机架 2-滑块 3-螺杆 4-回程缸 5-离合器 6-带 7-电动机 8-飞轮
C11 单柱蒸汽-空气自由锻锤 C13 双柱拱式蒸汽-空气自由锻锤 C14 双柱桥式蒸汽-空气自由锻锤 C21 蒸汽-空气模锻锤 C41 空气锤 C43 模锻空气锤
C71 钢带联动式对击锤 C72 液压联动式对击锤 C73 高速锤 C82 液压模锻锤 C83 消振液压模锻锤
§1.2 锻锤基础知识
锻锤的打击特性 锻锤的打击过程和打击效率 锻锤的打击力
蒸汽－空气锤打击次数在70次/min，打击效率高。 操作灵活，功能性强，在一台锤上可以完成拔长、滚挤、预
锻、终锻等工序。 锻锤是定能设备，其锻造能力不严格受吨位限制。 结构简单，制造容易，安装方便。 缺点是有砧座锤振动、噪声大，能量利用率低。
三、锻锤工作能力的表示方法：
(1)有砧座锤：一般用落下部分的质量来表示。 例如， 1t蒸汽－空气锤就表示落下部分质量为1t；
蒸汽－空气锤自由锻锤
蒸汽－空气 模锻锤
1-砧座， 2-模座， 3-下模， 4-立柱， 5-导轨， 6-锤杆， 7-活塞， 8-气缸， 9-保险缸，10-滑阀， 11-节气阀,12-气缸底板， 13-曲杆， 14-杠杆， 15-锤头， 16-踏板
蒸汽－空气对击锤
用活动的下锤头代替固定的砧座。 工作时，气缸中的蒸汽（或压缩 空气）驱动上锤头向下打击的同 时，联动机构驱动下锤头向上做 加速运动，以大致相等的速度和 行程与上锤头实现对击。
一、锻锤的打击特性
1、打击能量：有砧座锤：
Eh
1
m 2 11
2
对击锤：
Eh
1 2
m112
1 2
Байду номын сангаасm2
2 2
2、打击效率：有砧座锤：
m2 (1 K 2 )
m1 m2
3、打击力：
对击锤： 1 K 2
Fp m1m2
v12
2(m1 m2 ) (s1 s2 )
例如，有一台1000kg蒸汽—空气模锻锤，打击速度ｖ1=６ m/s，m２/m１＝25，实验测得打击时弹性变形量Ｓ2＝1m m， 求锻件塑性变形量Ｓ1分别为1、2、3mm 时的打击力。
主要应用于自由锻件的锻造和胎膜锻。
空气锤
三、蒸汽－空气锤
蒸汽或压缩空气通过滑阀配汽 机构在工作汽缸内进行各种热 力过程，将热力能转换成锻锤 落下部分的动能，从而完成锻 件变形。
根据工艺用途分为：
蒸汽－空气锤自由锻锤
蒸汽－空气锤模锻锤
1—进气管 2—节气阀 3—滑阀 4—排气管 5—下气道 6—上气道 7—气缸 8—活塞 9—锤杆 10—锤头 11—下砧
S1=1mm时，Fp=8.65MN S1=2mm时，Fp=5.77MN S1=3mm时，Fp=4.33MN
锻锤在使用过程中必须注意的问题： 1、不能任意提高锻锤的打击速度。 2、不能以最大速度打击冷锻件。 3、不得任意提高锻锤的刚度。
§1.3 锻锤介绍
一、机械锤
电动机驱动，靠机械传动提升 锤头的锻锤，统称为机械锤
液压联动式对击锤
上锤头活塞在蒸汽作用下 向下运动时侧柱塞将液体 自两侧液压缸压向中间液 压缸，中间柱塞便在液体 的推动下上移，并驱动下 锤头向上运动，直至上、 下锤头实现相互对击。 比钢带联动式对击锤可靠， 但结构复杂，主要用于大、 中型对击锤
1-上锤头活塞，2-滑阀，3-上锤头，4-立柱，5-下锤头， 6，11-柱塞杆，7-球面，8-液压缸，9-柱塞，10-侧柱塞，12,13-缓冲垫
液压锤工作原理图 a－纯液压式 b－气液式
液压模锻锤的主要特点：
• 1、液压模锻锤采用液压或液气驱动，能量有效利用率比 蒸汽-空气模锻锤高得多，可节约能源。
• 2、液压模锻锤的动力源装置是电动机、液压泵以及液压 传动系统。省去了蒸汽锅炉或空气压缩站，安装方便，可 节约投资。
• 3、采用对击式结构的液压模锻锤，可减少振动，无需庞 大的基础，既可以改善劳动条件，又节约了基础费用。
四、液压模锻锤
以液压油为工作介质，利用液压 传动来带动锤头作上下运动，完 成锻压工艺 。
纯液压式模锻锤的特点是：液压 缸下腔通常压；上腔进油，锤头 快速下降并进行锻击，上腔排油， 锤头提升。
气液驱动原理：借助于下腔压力 的改变，对定量的封闭气体进行 反复的压缩和膨胀作功，使锤头 得到提升和快速下降进行锻击。
钢带联动式对击锤
上、下锤头之间通过钢 带绕过滑轮相连，钢带 两端与上、下锤头连接 处分别装有多层橡胶缓 冲垫。下锤头一般比上 锤头重10~20% 钢带联动式结构简单， 但钢带的使用寿命较低， 常用于中小型规格的对 击锤
1-滑阀，2-活塞，3-气缸，4-上锤头，5-立柱， 6-下锤头，7，13-多层橡胶缓冲垫，8-缓冲器， 9-底板，10-螺栓，11-套筒，12-钢带，14-滑轮
4-飞轮 5-液压缸
3、电动螺旋压力机
压力机的工作是靠转子和 定子之间的磁场产生力矩， 驱动转子（飞轮）正反转， 通过主螺旋副的螺旋运动， 使滑块完成工作循环。 特点： 传动环节少，容易制造， 操作方便，能量稳定。近 年来增长很快，并向大型 化发展。
1-机架 2-滑块 3-螺杆 4-螺母 5-电动机定子 6-电动机转子(飞轮)
五、螺旋压力机
螺旋压力机用螺杆、螺母作为传动机构，并靠螺旋传动将飞 轮的正反向回转运动转变为滑块的上下往复运动的锻压机械。
1、摩擦压力机
电动机通过摩擦盘带 动飞轮轮缘而使飞轮 旋转。 特点： 动作较快，可使滑块 停在行程内的任意位 置，一旦超负荷时， 只引起飞轮与摩擦盘 之间的滑动，而不致 损坏机件。
第三章 锻锤
§1.1 锻锤概述
利用工作部分在行程中所积蓄的动能对锻件进行 打击，使锻件获得塑性变形的锻压设备。
一、锻锤的分类
按工艺用途：自由锻锤和模锻锤 按打击特性：有砧座锤和对击锤 按驱动原理：
机械锤 空气锤 蒸汽－空气锤 液压模锻锤 电液锤 螺旋压力机
二、 锻锤的主要特点
锻锤是冲击成形设备，打击速度高，成形工艺性好。 锻锤行程次数高，空气锤打击次数在100～250次/min之间，
560kg空气锤就表示落下部分质量为560kg。 落下部分质这越大，锤的工作能力也就越大。
(2)对击锤：通常用最大打击能量来表示，例如,160kJ。
(3)螺旋压力机通常用“公称压力”来表示,例如，400kN。
四、 锻锤的型号
例如： C41-750，其中C41代表空气锤，750代表落下部分质量为750kg。 C82-6.3， 其中C82代表液压模锻锤，6.3代表打击能量为6.3kJ。
1-机架 2-滑块 3-电动机 4-螺杆 5-螺母 6-带 7-摩擦盘 8-飞轮 9-操纵气缸
2、液压螺旋压力机
特点： 工作速度较快，生 产率较高。 成本较高，一般都 为较大型设备。
液压马达式螺旋压力机
1-机架 2-滑块 3-螺杆 4-螺母 5-大齿轮(飞轮)
6-小齿轮 7-液压马达
液压缸式螺旋压力机 1-机架 2-滑块 3-螺杆