3． 水压机的工作特点和用途

    水压机的优点在于它以压力（上抵铁速度约0.1~0.3m/s）代替锻锤的冲击力（锤头速度可达6~8m/s，从而避免了对地基及建筑物的震动，而且工作条件较好和安全。其次，金属在水压机上比在锤上锻造容易达到较大的锻透深度，可获得整个截面是细晶粒组织的锻件。

    水压机的缺点是设备庞大，并需一套供水系统和操纵系统，造价较高。水压机的吨位一般常用的是500~50000t。

    水压机主要用于自由锻造（横锻水压机与自由锻水压机在结构上稍有不同，但工作原理则完全一致）。它是锻制大型锻件的基本设备，代替了5t以上的锻锤。

    三、 模锻常用设备

    （一） 蒸汽-空气模锻锤

    蒸汽-空气模锻是普遍使用的一种模锻设备。它的工作原理和蒸汽-空气自由锻锤基本相似。结构上的主要区别是：模锻锤的锤身是直接安放在砧座上的，用带弹簧的螺栓来固定。调整锻模时，锤身可沿砧座平移，锤身装有长而可调节的导轨，锤的砧座较重（是落下部分重量的20~25倍）。这些都为了保证模锻锤工作时，上下模尽可能减小错移，以提高模锻件的精度。上下模用斜楔和键块分别紧固在锤头和模座上。模锻锤一般都由模锻工通过脚踏板直接操纵，不需要司锤工。

    蒸汽-空气锤的工作过程是：锤头上下摇动（代替自由锻锤的悬空）、单次锻击、调节的连续锻击，其操纵机构如图7所示。

   
    1．锤头上下摇动

    此时锤头仅在导轨的上部作上下往复运动，上升时达到最高位置，下降时上锻模并不接触下锻模，而是形成高度为200~500mm的下行程不足量，这个量随锻锤的尺寸而定。这时脚踏板1处在自由状态，手柄2放在下部位置，节气阀8稍微打开，蒸汽经滑阀15和下气道20进入活塞14的下面，推动活塞和锤头18一起上升，这时锤头的斜面压迫马刀形杠杆长臂17，使滑阀向上，蒸汽又经上汽道21进入活塞的上面，使锤面向下。这时马刀形杠杆长臂不再受压，滑阀由于自重作用而下降，蒸汽又改由下气道进入活塞的下在，使锤头向上。如此重复，便产生锤头的上下摇动。此时便可在锻模中移动锻件，并短时间地等待加热坯料。采用摇动循环的目的是为了增加打击次数和提高打击能量。

    2． 单次锻击

    单次锻击是在锤头上下摇动的基础上进行的。当锤头上升到近于行程上顶点时，踩下脚踏板，使节气阀完全打开，并使滑阀向上，蒸汽通过上汽道进入活塞的上面，锤头便向下打击。根据脚踏板压下高度的不同，就能得到不同力量的打击。假如在打击后继续压住脚踏板，那么锤头将保持不动；当松开脚踏板时，锤头又进行上下摇动。

    3． 调节的连续锻击

    连续锻击不能自动进行。必须不断地调节操纵机构，即松开脚踏板，在锤头上升到近于行程上顶点时，马上再踩下脚踏板，这样连续地踩下和松开脚踏板，使两次锻击之间不插入上下摇动循环，使得到调节的连续锻击。

    蒸汽-空气模锻锤的能力也以落下部分的重量（质量）来表示，有0.5~30t，国内常用的是1~16t。

    （二） 摩擦压力机

    摩擦压力机是习惯叫法。按其作用力的性质。它应该是属于锻锤一类设备。因为，象锤一样，摩擦压力机的滑块（相当于锤点）靠向下运动的速度取得动能，然后转换成打击的能量，摩擦压力机的打击能量是以行程终了所产生的压力来表示的。
    螺母2固定在机架上（图中未画出），螺杆1通过螺母2可以作上下传动。螺杆上端固定着飞轮3，下端用轴承与滑块7相连。主轴9上装有一对摩擦盘，由电动机带动主轴与摩擦盘一起旋转。用操纵杆可使主轴沿轴向作一些移动，这样就可使这一个或另一个摩擦盘与飞轮的边缘靠紧产生摩擦力而带动飞轮旋转，螺杆也随飞轮作不同方向的转动，滑块则随之进行上下运动。

    摩擦压力机上的模锻主要是靠飞轮，螺杆及滑块向下运动时所积蓄的能量来实现的。

    常用摩擦压力机的吨位为160~1000t。

    （三） 曲柄热模锻压力

    曲柄热模锻压力机是一种比较先进的模锻设备，常用于大批大量生产的流水线中。

    1―滑块 2―连杆 3―曲轴 4―制动器 5―离合器 6―人字齿轮 7―小齿轮 8―传动轴 9―飞轮 10―皮带轮 11―电动机 12―工作台

    由电动机11经皮带轮10，9的传动来带动中间传动轴8，经齿轮7，6和离合器5带动曲轴-连杆（3-2）机构，推动滑块，沿导轨作业上下直线运动。大齿轮6在主轴（曲轴）3上可以自由转动，它们之间可以通过摩擦离合器5的作用连成一体；制动器4用来使用曲轴停止转动并防止在离合器脱开后滑块的自由滑行。工作台12可以利用斜楔来调节高低。

    热模锻压力机有三个工作过程：

    1． 单头全冲程

    按下按钮（或脚踏板）后，滑块由上死点经下死点再回到上死点。进行第二次行程时动作再重复一次。

    2． 自动全冲程

     按下按钮（或脚踏板）后，滑块即连续地重复单次全冲程，直到松开按钮（或脚踏板）为上，此时滑块又回到上死点位置。

    3． 寸动（调整）冲程

     按下按钮（或脚踏板），滑块即在导轨中作短距离的移动，行程的大小视按下时间的久暂而定（用于模具的调整）。

    （四） 平锻机

    平锻机的主要结构与曲柄压力机相同。只因滑块是作水平方向运动，故称平锻机。图10为目前常采用的平锻机传动简图。电动机2通过皮带3将运动传给皮带轮1，皮带轮带有离合器5并装在传动轴4上，传动轴的另一端有齿轮6，可将运动传至曲轴7上。曲轴通过连杆与主滑块8相连，另外通过一对凸轮10与副滑块相连，后者通过连杆系统11与活动模12相连。

    1―皮带轮 2―电动机 3―皮带 4―传动轴 5―离合器 6―齿轮 7―曲轴 8―主滑块 9―凸模 10―凸轮 11―杠杆 12―副滑块和活动模 13―固定模 14―挡料板 15―坯料

    运动传至曲轴后，随着曲轴的转动，主滑块8带着凸模9做前后往复运动。同时凸轮10运动使副滑块前后运动并驱使活塞模12左右运动。挡料板14通过辊子与主滑块上的轨道相连，当主滑块向前运动（工作前程）时，轨道斜面迫使辊子上升，并使档料板绕其轴线转动，挡料板的末端便移至一边，给凸模让出路来。根据固定模和活动模分模面所呈的位置，平锻机有水平分模和垂直分模两种。图9所示为垂直分模的平锻机。

    平锻机的吨位以凸模最大压力来表示，一般是50~350t。可加工φ=25~230mm的棒料。

    以上我们介绍了自由锻和模锻共七种设备（即空气锤、蒸汽-空气自由锻、水压机、蒸汽-空气模锻锤、摩擦压力机、曲柄热模锻压力机和平锻机），就它们的结构原理和工作特点作了简要说明。这几种设备在国内锻压生产中是使用得最普遍的。因此，也是我们从事安全技术工作所必须熟悉的。

    其实锻压充备种类繁多，型号、规格复杂，而特种锻造设备更是不胜枚举。限于篇幅，不能一一介绍。重要的是，我们应该举一反三，通过比较，从各种锻压设备的共性中，找出它们之间安全技术工作应该共同关心的问题来。