??? 3． 水壓機的工作特點和用途

??? 水壓機的優(yōu)點在于它以壓力（上抵鐵速度約0.1~0.3m/s）代替鍛錘的沖擊力（錘頭速度可達6~8m/s，從而避免了對地基及建筑物的震動，而且工作條件較好和安全。其次，金屬在水壓機上比在錘上鍛造容易達到較大的鍛透深度，可獲得整個截面是細晶粒組織的鍛件。

??? 水壓機的缺點是設備龐大，并需一套供水系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)，造價較高。水壓機的噸位一般常用的是500~50000t。

??? 水壓機主要用于自由鍛造（橫鍛水壓機與自由鍛水壓機在結構上稍有不同，但工作原理則完全一致）。它是鍛制大型鍛件的基本設備，代替了5t以上的鍛錘。

??? 三、 模鍛常用設備

??? （一） 蒸汽-空氣模鍛錘

??? 蒸汽-空氣模鍛是普遍使用的一種模鍛設備。它的工作原理和蒸汽-空氣自由鍛錘基本相似。結構上的主要區(qū)別是：模鍛錘的錘身是直接安放在砧座上的，用帶彈簧的螺栓來固定。調整鍛模時，錘身可沿砧座平移，錘身裝有長而可調節(jié)的導軌，錘的砧座較重（是落下部分重量的20~25倍）。這些都為了保證模鍛錘工作時，上下模盡可能減小錯移，以提高模鍛件的精度。上下模用斜楔和鍵塊分別緊固在錘頭和模座上。模鍛錘一般都由模鍛工通過腳踏板直接操縱，不需要司錘工。

??? 蒸汽-空氣錘的工作過程是：錘頭上下?lián)u動（代替自由鍛錘的懸空）、單次鍛擊、調節(jié)的連續(xù)鍛擊，其操縱機構如圖7所示。

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??? 1．錘頭上下?lián)u動

??? 此時錘頭僅在導軌的上部作上下往復運動，上升時達到最高位置，下降時上鍛模并不接觸下鍛模，而是形成高度為200~500mm的下行程不足量，這個量隨鍛錘的尺寸而定。這時腳踏板1處在自由狀態(tài)，手柄2放在下部位置，節(jié)氣閥8稍微打開，蒸汽經(jīng)滑閥15和下氣道20進入活塞14的下面，推動活塞和錘頭18一起上升，這時錘頭的斜面壓迫馬刀形杠桿長臂17，使滑閥向上，蒸汽又經(jīng)上汽道21進入活塞的上面，使錘面向下。這時馬刀形杠桿長臂不再受壓，滑閥由于自重作用而下降，蒸汽又改由下氣道進入活塞的下在，使錘頭向上。如此重復，便產(chǎn)生錘頭的上下?lián)u動。此時便可在鍛模中移動鍛件，并短時間地等待加熱坯料。采用搖動循環(huán)的目的是為了增加打擊次數(shù)和提高打擊能量。

??? 2． 單次鍛擊

??? 單次鍛擊是在錘頭上下?lián)u動的基礎上進行的。當錘頭上升到近于行程上頂點時，踩下腳踏板，使節(jié)氣閥完全打開，并使滑閥向上，蒸汽通過上汽道進入活塞的上面，錘頭便向下打擊。根據(jù)腳踏板壓下高度的不同，就能得到不同力量的打擊。假如在打擊后繼續(xù)壓住腳踏板，那么錘頭將保持不動；當松開腳踏板時，錘頭又進行上下?lián)u動。

??? 3． 調節(jié)的連續(xù)鍛擊

??? 連續(xù)鍛擊不能自動進行。必須不斷地調節(jié)操縱機構，即松開腳踏板，在錘頭上升到近于行程上頂點時，馬上再踩下腳踏板，這樣連續(xù)地踩下和松開腳踏板，使兩次鍛擊之間不插入上下?lián)u動循環(huán)，使得到調節(jié)的連續(xù)鍛擊。

??? 蒸汽-空氣模鍛錘的能力也以落下部分的重量（質量）來表示，有0.5~30t，國內常用的是1~16t。

??? （二） 摩擦壓力機

??? 摩擦壓力機是習慣叫法。按其作用力的性質。它應該是屬于鍛錘一類設備。因為，象錘一樣，摩擦壓力機的滑塊（相當于錘點）靠向下運動的速度取得動能，然后轉換成打擊的能量，摩擦壓力機的打擊能量是以行程終了所產(chǎn)生的壓力來表示的。
??? 螺母2固定在機架上（圖中未畫出），螺桿1通過螺母2可以作上下傳動。螺桿上端固定著飛輪3，下端用軸承與滑塊7相連。主軸9上裝有一對摩擦盤，由電動機帶動主軸與摩擦盤一起旋轉。用操縱桿可使主軸沿軸向作一些移動，這樣就可使這一個或另一個摩擦盤與飛輪的邊緣靠緊產(chǎn)生摩擦力而帶動飛輪旋轉，螺桿也隨飛輪作不同方向的轉動，滑塊則隨之進行上下運動。

??? 摩擦壓力機上的模鍛主要是靠飛輪，螺桿及滑塊向下運動時所積蓄的能量來實現(xiàn)的。

??? 常用摩擦壓力機的噸位為160~1000t。

??? （三） 曲柄熱模鍛壓力

??? 曲柄熱模鍛壓力機是一種比較先進的模鍛設備，常用于大批大量生產(chǎn)的流水線中。

??? 1―滑塊 2―連桿 3―曲軸 4―制動器 5―離合器 6―人字齒輪 7―小齒輪 8―傳動軸 9―飛輪 10―皮帶輪 11―電動機 12―工作臺

??? 由電動機11經(jīng)皮帶輪10，9的傳動來帶動中間傳動軸8，經(jīng)齒輪7，6和離合器5帶動曲軸-連桿（3-2）機構，推動滑塊，沿導軌作業(yè)上下直線運動。大齒輪6在主軸（曲軸）3上可以自由轉動，它們之間可以通過摩擦離合器5的作用連成一體；制動器4用來使用曲軸停止轉動并防止在離合器脫開后滑塊的自由滑行。工作臺12可以利用斜楔來調節(jié)高低。

??? 熱模鍛壓力機有三個工作過程：

??? 1． 單頭全沖程

??? 按下按鈕（或腳踏板）后，滑塊由上死點經(jīng)下死點再回到上死點。進行第二次行程時動作再重復一次。

??? 2． 自動全沖程

???? 按下按鈕（或腳踏板）后，滑塊即連續(xù)地重復單次全沖程，直到松開按鈕（或腳踏板）為上，此時滑塊又回到上死點位置。

??? 3． 寸動（調整）沖程

???? 按下按鈕（或腳踏板），滑塊即在導軌中作短距離的移動，行程的大小視按下時間的久暫而定（用于模具的調整）。

??? （四） 平鍛機

??? 平鍛機的主要結構與曲柄壓力機相同。只因滑塊是作水平方向運動，故稱平鍛機。圖10為目前常采用的平鍛機傳動簡圖。電動機2通過皮帶3將運動傳給皮帶輪1，皮帶輪帶有離合器5并裝在傳動軸4上，傳動軸的另一端有齒輪6，可將運動傳至曲軸7上。曲軸通過連桿與主滑塊8相連，另外通過一對凸輪10與副滑塊相連，后者通過連桿系統(tǒng)11與活動模12相連。

??? 1―皮帶輪 2―電動機 3―皮帶 4―傳動軸 5―離合器 6―齒輪 7―曲軸 8―主滑塊 9―凸模 10―凸輪 11―杠桿 12―副滑塊和活動模 13―固定模 14―擋料板 15―坯料

??? 運動傳至曲軸后，隨著曲軸的轉動，主滑塊8帶著凸模9做前后往復運動。同時凸輪10運動使副滑塊前后運動并驅使活塞模12左右運動。擋料板14通過輥子與主滑塊上的軌道相連，當主滑塊向前運動（工作前程）時，軌道斜面迫使輥子上升，并使檔料板繞其軸線轉動，擋料板的末端便移至一邊，給凸模讓出路來。根據(jù)固定模和活動模分模面所呈的位置，平鍛機有水平分模和垂直分模兩種。圖9所示為垂直分模的平鍛機。

??? 平鍛機的噸位以凸模最大壓力來表示，一般是50~350t。可加工φ=25~230mm的棒料。

??? 以上我們介紹了自由鍛和模鍛共七種設備（即空氣錘、蒸汽-空氣自由鍛、水壓機、蒸汽-空氣模鍛錘、摩擦壓力機、曲柄熱模鍛壓力機和平鍛機），就它們的結構原理和工作特點作了簡要說明。這幾種設備在國內鍛壓生產(chǎn)中是使用得最普遍的。因此，也是我們從事安全技術工作所必須熟悉的。

??? 其實鍛壓充備種類繁多，型號、規(guī)格復雜，而特種鍛造設備更是不勝枚舉。限于篇幅，不能一一介紹。重要的是，我們應該舉一反三，通過比較，從各種鍛壓設備的共性中，找出它們之間安全技術工作應該共同關心的問題來。