锻压机械

锻压机械

锻压机的定义

锻压机械是指在锻压加工中用于成形和分离的机械设备。锻压机械包括成形用的锻锤、机械压力机、液压机、螺旋压力机和平锻机，以及开卷机、矫正机、剪切机、锻造操作机等辅助机械。锻压机械主要用于金属成形，所以又称为金属成形机床。锻压机械是通过对金属施加压力使之成形的，力大是其基本特点，故多为重型设备，设备上多设有安全防护装置，以保障设备和人身安全。制动器光电安全保护装置

简介

人们为了制造工具，最初是用人力、畜力

转动轮子来举起重锤锻打工件的，这是最古老

的锻压机械。14 世纪出现了水力落锤。15～1

6 世纪航海业蓬勃发展，为了锻造铁锚等，出

现了水力驱动的杠杆锤。18世纪出现了蒸汽机

和火车（见机车），因而需要更大的锻件。18

42年英国的J.内史密斯创制第一台蒸汽锤，开

始了蒸汽动力锻压机械的时代。

1795年英国的J.布拉默发明水压机，但直

到19世纪中叶由于大锻件的需要才应用于锻造。随着电动机的发明，19世纪末出现了以电为动力的机械压力机和空气锤，并获得迅速发展。第二次世界大战以来，750000千牛的模锻水压机、1500千焦的对击锤、60000 千牛的板料冲压压力机、160000千牛的热模锻压力机等重型锻压机械和一些自动冷镦机相继问世，形成了门类齐全的锻压机械体系。

20世纪 60年代以后，锻压机械改变了从 19世纪开始的向重型和大型方向发展的趋势，转而向高速、高效、自动、精密、专用、多品种生产等方向发展。于是出现了每分种行程 2000次的高速压力机、60000千牛的三坐标多工位压力机，25000 千牛的精密冲裁压力机，能冷镦直径为48毫米钢材的多工位自动冷镦机和多种自动机、自动生产线等。各种机械控制的、数字控制的和计算机控制的自动锻压机械以及与之配套的操作机、机械手和工业机器人也相继研制成功。现代化的锻压机械可生产精确制品，有良好的劳动条件，环境污染很小。

机械分类

锻压机械主要包括各种锻锤、各种压力机和其他辅助机械

锻锤

由重锤落下或强迫高速运动产生的动能对

坯料做功，使之塑性变形的机械。锻锤是最常

见、历史最悠久的锻压机械。它结构简单,工作

灵活,万能性强、使用面广、易于维修，适用于

自由锻和模锻。但震动较大，较难实现自动化

生产。

机械压力机

机械压力机用曲柄连杆或肘杆机构、凸轮机构、螺杆机构传动，工作平稳，工作精度高，操作条件好，生产率高，易于实现机械化、自动化，适于在自动线上工作。机械压力机在数量上居各类锻压机械之首。冷镦机等各种线材成形自动机、平锻机、螺旋压力机、径向锻造机、大多数弯曲机、矫正机和剪切机也具有与机械压力机相似的传动机构，可以说是机械压力机的派生系列。

液压机

以高压液体（油、乳化液等）传送工作压力的锻压机械。液压机的行程是可变的，能够在任意位置发出最大的工作力。液压机工作平稳，没有震动，容易达到较大的锻造深度，最适合于大锻件的锻造和大规格板料的拉深、打包和压块等工作。液压机主要包括水压机和油压机。某些弯曲、矫正、剪切机械也属于液压机一类。

旋转锻压机

锻造与轧制相结合的锻压机械。旋转锻压机的基本传动方式与轧机相似。在旋转锻压机上，变形过程是由局部变形逐渐扩展而完成的,所以变形抗力小，机器质量小，工作平稳、无震动，易实现自动化生产。辊锻机、成形轧制机、卷板机、多辊矫直机、辗扩机、旋压机等都属于旋转锻压机。

工作原理

锻锤的工作原理

锻锤靠高压气体突然释放的能量驱动上，下锤头

高速运动，悬空对击，是金属塑性成形的锻造方法。

高速锤锻造是一种高能率成形方法，主要用于精密模

锻和热挤压。

瞬间释放的高压气体(压力一般为15000兆帕，

迫使锤头向下作9～24米/秒的高速运动，同时也向

上推动高压气缸的缸盖，并带动整个机架向上运动。

锤头上的上模与机架上的下模在空中对击工件，使之

塑性变形。机架的质量远大于锤体，所以移动速度慢，

行程小，便于操作。锤击后，安装在机架内的回程杆将锤头推回原处。机架放置于外支架的缓冲垫上。这类设备最初只能一次单击，后来研制出可以连击的﹑内燃式的高速锤。高速锤锻造，存在明显的变形惯性力和变形热效应，控制得当可以提高金属的塑性，改善金属在模具中的流动充填性能，利用模锻可成形薄壁﹑高肋的复杂形状锻件。高速锤锻造多用于叶片﹑齿轮等零件的精锻和挤压。

液压机工作原理

利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类很多。当然，用途也根据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。水压机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。模锻水压机要用模具，而自由锻水压机不用模具。

机器具有独立的动力机构和电气系统，采用按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种工作方式：机器的工作压力、压制速度，空载快下行和减速的行程和范围，均可根据工艺需要进行调整，并能完成顶出工艺，可带顶出工艺、拉伸工艺三种工艺方式，每种工艺又为定压，定程两种工艺动作供选择，定压成型工艺在压制后具有顶出延时及自动回程。

机械压力机工作原理

是用曲柄连杆或肘杆机构、凸轮机构、螺杆机构传动，工作平稳、工作精度高、操作条件好、生产率高，易于实现机械化、自动化，适于在自动线上工作。机械压力机在数量上居各类锻压机械之首。冷镦机等各种线材成形自动机、平锻机、螺旋压力机、径向锻造机、大多数弯曲机、矫正机和剪切机等，也具有与机械压力机相似的传动机构，可以说是机械压力机

的派生系列。行程是可变的，能够在任意位置发出最大的工作力。液压机工作平稳，没有震动，容易达到较大的锻造深度，最适合于大锻件的锻造和大规格板料的拉深、打包和压块等工作。液压机主要包括水压机和油压机。某些弯曲、矫正、剪切机械也属于液压机一类。

旋转锻压机工作原理

旋转锻压机是锻造与轧制相结合的锻压机械。在旋转锻压机上，变形过程是由局部变形逐渐扩展而完成的，所以变形抗力小、机器质量小、工作平稳、无震动，易实现自动化生产。辊锻机、成形轧制机、卷板机、多辊矫直机、辗扩机、旋压机等都属于旋转锻压机。锻压机械的规格大多以负载工作力（千牛）计，但锻锤则以锻锤落下部分的质量（千克）计，对击锤以打击能量（千焦）计。专用锻压机械多根据最大成形的材料直径、厚度或轧辊直径计。

机械部件

制动器

在锻压机械功能部件中，以其开发、生产

和使用的成熟性而论，当首推机械压力机用摩

擦离合器—制动器。摩擦离合器—制动器是机

械压力机主传动的重要部件，其性能优劣直接

影响整机的使用性、安全性、可靠性以及设备

的开动率和维修量。按摩擦离合器—制动器的

结构形式分，有组合式摩擦离合器—制动器和

分离式摩擦离合器—制动器；按摩擦副的工作

状态分，有干式摩擦离合器—制动器和湿式摩擦离合器—制动器；按摩擦离合器—制动器的操纵系统分，有气动摩擦离合器—制动器和液压摩擦离合器—制动器。

光电安全保护装置

光电安全保护装置，在锻压机械的操作者与危险工作区之间的保护区域设置不可见红外线光幕，一旦操作者某部位进入保护区遮断光幕，控制系统则输出信号至锻压机械安全执行机构，令锻压机械紧急停车，防止危险动作发生。可见，光电安全保护装置自身并不能直接保护操作者，它仅仅是在可能发生安全事故之前，给机床发出停止危险动作的信号。因此，严格而言，光电安全保护装置应称为光电安全保护控制装置