第5章 常见的锻造成形用设备
自由锻造用设备主要有空气锤、蒸汽—空气锤和水压机。
模锻用设备按其结构可分为：
（1）锤类：它包括蒸汽—空气模锻锤、液压模锻锤、无砧座模锻锤和高速锤等。
（2）曲柄压力机类：它包括热模锻压力机、平锻机、闭式压力机、冷挤压机等。
（3）螺旋压力机类：它包括摩擦压力机、液压螺旋压力机和电动螺旋压力机等。
（4）液压机类：它包括四柱液压机和多向模锻液压机。中医推拿按摩床
（5）特种模锻设备类：它包括辊锻机、楔横轧机和摆辗机等。
锻锤是各种锻压设备的先驱，已有100多年的历史。锻锤以其结构简单、制造容易、操纵方便、设备投资少，而且能进行多模膛模锻、不必配备预锻设备，适应性强等优点，适用于中、小批量的模锻件以及大、中、小型自由锻件的锻造成形。
曲柄压力机是锻造行业中广泛使用的设备，通过曲柄连杆机构获得锻造成形所需的成形力和直线位移，可进行挤压、锻造、切边等工艺，广泛应用于汽车工业、兵器工业、航空工业、电子仪表工业、五金轻工等领域。 螺旋压力机是介于锻锤和曲柄压力机之间的一种锻造成形设备，是中、小批量模锻件生产的首选设备。
§5.1 空气锤
空气锤（如图5.1所示）用于自由锻和胎模锻，是单件或小批量锻件生产的首选设备。空气锤的规格有65Kg、150Kg、250Kg、400Kg、560Kg、750Kg，最大可达1000Kg。
图5.1 空气锤
空气锤的工作原理如图5.2所示。
1—电动机 2—减速机构 3—曲柄连杆机构 4—压缩活塞 5—亲贝压缩缸 6、7—上、下旋阀 8—工作缸 9—工作活塞 10—坯料 11—下砧 12—脚踏杆
图5.2 空气锤的工作原理
空气锤由电动机1驱动，通过减速机构2和曲轴—连杆3，带动压缩活塞4在压缩缸5中作上、下往复运动。当压缩活塞4向下运动时，压缩缸下部空气被压缩，经下旋阀7进入工作缸8的下部，使工作活塞9抬起，带动落下部分向上运动；同时，工作缸上部的空气经上旋阀6进入压缩缸上部。当压缩活塞4向上运动时，压缩活塞4上部的空气被压缩，通过上旋阀6进入工作缸8的上部，使落下部分向下运动，对放在下砥11上的坯料10进行锻打；与此同时，工作缸8下部的空气经下旋阀7进入压缩缸5的下部。 依靠脚踏杆操纵上、下旋阀，就可使空气锤的落下部分实现空行程、悬空、压紧和连续打击等动作。
成上上网空气锤中空气是传动介质，它实现压缩活塞与工作活塞中间的柔性连接，保证将压缩活塞的运动传给工作活塞，使落下部分运动。
二、空气锤的构造
空气锤的构造主要由机架、落下部分、压缩活塞、工作活塞、传动部分、操纵机构及砧座等组成，如图5.3所示。机架与工作缸12、压缩缸7铸成一体，操纵机构包括脚踏杆（或手柄）、旋阀及其连接杠杆；传动机构包括减速器及曲柄—连杆机构等；落下部分由工作缸活塞、锤杆15和上砧16组成。
太阳能灶1—电动机 2—带轮 3—大齿轮 4—小齿轮 5—曲轴 6—连杆 7—压缩缸 8—压缩活塞 9—上旋阀
10—顶盖 11—中旋阀 12—工作缸 13—下旋阀 14—锤杆导套 15—锤杆 16—锤头（上砧）
17—下砧 18—砧垫 19—砧座
图5.3 560Kg空气锤的构造
1、机架
机架即锤身，分为整体结构和组合机构两种形式。机架上部设有工作缸12和压缩缸7，它们和机架铸成整体。两个气缸的上部装有缸盖，下部分别装有锤杆导套14和活塞杆导套。工作缸12的锤杆导套14内，有两套密封圈和两块导板，密封圈外有弹簧箍紧，使之紧贴锤头16，保证密封。导板用来防止锤头16的转动，并起导向作用。压缩缸7的活塞杆导套内也有一道密封圈，其结构和作用与锤杆导套14内的相同。
机架下部的后方设有齿轮和传动箱，安装传动轴和曲轴5。机架下部的前方安装砧座。机架上部压缩缸7和工作缸12之间铸成孔道，分别和两气缸相通，作为空气介质的通路。
总之，机架将空气锤的各个机构紧凑地组合在它的上面，使空气锤构成一个整体。
2高斯玻取样、落下部分
安装在工作缸12内的落下部分由工作活塞、锤杆15和上砧16（或上砥铁）组成。工作活塞和锤杆成整体，在符合落下部分重量的条件下为保证外形结构和尺寸，大多是空心的，用堵盖以压配合并铆死的方法盖紧。活塞上装有两道活塞环，当锤杆在工作缸12内作往复运动时，活塞环在径向张力的作用下与工作缸12的内壁贴合，以防止工作缸上、下空腔的气体窜漏。摄像头识别
3、压缩活塞
安装在压缩缸7内的压缩活塞8上也有活塞环，作用与工作活塞上的相同。压缩活塞8通过活塞销与连杆6铰接，连杆6下端与曲轴5连接。这样使曲轴5的回转运动变成压缩活塞8的往复运动。
4、传动部分
传动部分由带轮2、齿轮减速器（小齿轮4、大齿轮3）及曲轴6、连杆6等组成。电动机1的旋转运动通过皮带轮、三角皮带、飞轮、减速器传给曲轴—连杆，使压缩活塞8作上、下往复运动，所产生的压缩空气再经配气机构进入工作缸12，带动落下部分运动，锤头16便得到所需要的动作。
5、砧座部分
砧座部分由砧座19、砧垫18、下砧17（或下砥铁）组成，砧座19和砧垫18都开有燕尾槽，砧座19以定位销在燕尾槽中定位和斜楔紧固的方法连接砧垫18，砧垫18有以同样的方法连接下砧17。砧座19的重量一般是落下部分重量的12～15倍。
6、配气及操纵结构
配气机构设置在工作缸12和压缩缸7之间，由两个水平旋阀组成，装在上气道中的为上旋阀9，装在下气道中的为下旋阀13。上、下旋阀可在上、下阀套中旋转。在旋阀和阀套上开有与工作缸12、压缩缸7及气道相同的孔或缺口。下旋阀13中还装有一个只准空气单向
流动的逆止阀。操纵机构是由手柄或脚踏杠杆与上、下旋阀连接，由操作者控制。
7、缓冲机构
为了防止空气锤在工作过程中，工作缸12中的活塞向上运动时撞击顶盖10；在工作缸12的顶部设有缓冲机构，它包括缓冲空腔和合钢球逆止阀。当工作活塞升到上气道口上边缘时，缓冲空腔内的气体被密闭压缩，成为弹性气垫，即可产生缓冲作用，使工作活塞停止上升，避免碰撞顶盖。当工作活塞下降时，空腔内的气体膨胀，使锤头加速下落。当压缩缸7上部空气压力超过工作缸12缓冲空腔中的压力时，压缩缸7上部空气便顶开逆止阀中的钢球，流入缓冲空腔，使工作活塞迅速下降。
8、补气机构
压缩活塞8工作时，压缩缸7的上、下腔都需从大气补充空气。补气机构是由压缩缸7的缸壁上、下两排补气孔、压缩活塞8的上口和杆部周围的孔组成。当压缩活塞8在上限位置时，压缩活塞的上口与缸壁上部下一排孔相贯通，使压缩活塞8的上部多余气体流入活塞腔内，排向大气；同时压缩活塞杆的补气孔刚越出压缩活塞杆导套的上平面，压缩活塞8的下
部由补气孔进行补气。当压缩活塞8在下限位置时，压缩活塞8的上部口与缸壁下部排孔相贯通，于是空气由活塞腔经口和补气孔流入压缩缸7的上部进行补充。
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