摘要：通过对目前锻造行业四大主力模锻设备：蒸汽—空气模锻锤、曲柄压力机、螺旋压力机、液压机等不同种类的介绍，分析了四种模锻设备各自的优缺点，提出了不同模锻设备的选用原则。 关键词：蒸汽—空气模锻锤、曲柄压力机、螺旋压力机、液压机、选用原则
1模锻设备的发展概况
金属材料的锻造成型具有两千多年的发展历史，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作为动力的应用，19世纪出现了工业汽锤，有关热力学理论和蒸汽锤的设计理论才逐渐的完善；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，促进了液压机和液压驱动锻锤的发展；特别在最近半个多世纪，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，模锻设备得到了快速的发展，设备能力得到进一步提高，设备性能 的到进一步完善，使其在装备制造业中发挥了和正在发挥着重大的作用。
近年来，我国的模锻设备也得到了快速的发展，不仅能保证良好的性能、
质量和可靠性，还能开发、设计、制造大型精密高效的成套设备。不仅为国民经济各个部门提供了基础装备、关键设备和成套装置，还扩大了出口创汇。但是，与工业发达国家相比，我国模锻设备的技术和水品还有一定的差距。比如模锻设
备比例偏低，先进的工艺和设备所占比例小，技术创新能力还有待进一步加强等。
2、模锻设备的种类及其优缺点
目前，锻造行业的模锻设备可分为蒸汽—空气模锻锤、曲柄压力机、螺旋压力机、液压机四大种。由于其工作原理和工作条件的不同，分别具有不同的优缺点及选用原则。
（1） 蒸汽—空气模锻锤
用于模锻件生产的蒸汽—空气模锻锤主要由动力传动部分和主机两个部分组成。动力传动部分包括蒸汽锅炉或空气压缩站和输气管路；主机部分包括工作机构、机架、底座和配气
操作系统。
设备性能优点：
1）模锻锤是一种冲击成型设备，打击速度高，一般为7m/s左右，因此金属流动性和成型工艺性好。
2） 模锻锤的行程次数高，空行锤打击次数在100～250次/min之间。因而有较高的生产率。
3） 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。
4) 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液压机，垂头没有固定的下死点。其锻造能力不严格受吨位限制，当锻锤的打击能量小于锻件变形所需要的能量时，可以多打几锤。当锻件变形能量小时，可以产生很大的打击力。
5）结构简单，维护费用低；且操作方便，灵活性强。
设备性能缺点：
1) 模锻锤工作时振动、噪声大，对于大吨位的锻锤来说，不仅会恶化锻工车间的工作环境，而且影响到厂内外的机加工设备、精密仪器的工作和附近居民的生活。
2）蒸汽—空气锤需要配套蒸汽动力设备或大型空气压缩站，能量有效利用率低。
3）此外还有三废排放，自动化比较困难等。
（2）曲柄压力机
曲柄压力机是采用机械传动的材料成型设备，通过曲柄连杆机构将旋转运动转变为滑块的直线运动，并使其获得坯料成形所需要的力和直线，从而使坯料获得确定的变形，制成所需的锻件。
设备性能优点：
1） 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于静力性质，因而工作时无震动，噪音相对较小。
2）象鼻形导向机构增加了滑块的导向长度，提高了设备的工作精度。
3）楔形工作台，可以调节锻压机闭合高度，避免因滑块“卡死”，而损坏曲柄连杆。
4）具有自动顶料装置，便于实现机械化和自动化。
设备工艺特点：
1）锻件精度较锤上模锻精度高。
2）曲柄压力机上模锻件内部变形深透而均匀，流线分布也均匀、合理，保证了力学性能均匀一致。
3）曲柄压力机上模锻，容易产生大毛边，金属充填上下模差异不大。这是
由于滑块速度低，金属在水平方向流动比锤上模锻剧烈。压铸机料筒的设计
4）曲柄压力机模锻具有静压力的特性，金属在型槽内流动较缓慢。这对变形速度敏感的低塑性合金的成型十分有利。
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5）因为可以采用组合式模具，所以曲柄压力机上模具便与制造、修理和更换，减少模具加工成本。
6大襟衣）曲柄压力机在模锻时，由于采用多型槽逐步过渡，模具较锤用模具受力情况缓和，因此寿命较长。
设备性能缺点：
1）曲柄压力机行程和压力不能随意调节，不适宜进行拔长、滚挤等制坯操作。
2）对坯料表面的加热质量要求较高，不允许有过多的氧化皮。
3）当设备操作或模具调整不当时，有可能发生闷车，甚至可能使曲柄、连杆或模具损坏。
4）与同样能力的模锻锤相比，曲柄压力机的造价比较昂贵，一次性投资较大。
5）对于一些主要靠压入方式成型的锻件，不得不采用多型模槽段，增加工部和模具。
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（3）螺旋压力机
螺旋压力机是指将传动机构的能量通过螺旋工作机构转变为塑性变形能的锻压设备。工作原理是飞轮在外力驱动下储备足够的能量，再通过螺杆传递给滑块来打击毛坯做功。
设备性能优点：
1）螺旋压力机没有固定的下死点，打击力也不固定。
2）工艺适应性强，可以完成热模锻压力机上的锻件，也可以做切边、弯曲、
校正、静压、挤压和板料冲压等工艺。
3）由于螺旋压力机特殊运动形式，保证了锻件较高的精度。
4）材料的利用率得到提高，从而降低生产成本。
钢板桩引孔5）设备制造成本低，且工人劳动条件好。
6）设备有效打击能量大，金属获得的变形能比较大。
设备性能缺点：
1）螺旋压力机的螺杆和滑块之间是非刚性联接，滑块承受偏心载荷的能力差，不适宜于多模膛模锻。
2）螺旋压力机每分钟行程次数少，打击次数低，所以生产率不高，且不宜用于拔长类制坯工序。
（4）液压机
液压机是一种利用液体压力来传递能量的锻压设备，根据静态下液体压力等值传递的帕斯卡原理制成的。它包含由油作为介质油压机和以水作为工作介质的水压机。
设备性能优点：
贴膜工具1）在直接传动的液压机上，活动横梁在整个行程的任一位置，都可以获得最大载荷。
2）无论是直接传动的液压机，还是蓄势器传动的水压机，在结构上易于得到较大的总压力、较大的工作空间及较长的行程，因此宜于锻造较长、较高的大型工作。
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