锻造机

机械设备

锻造机是指用锤击等方法，使在可塑状态下的金属材料成为具有一定形状和尺寸的工件，并改变它的物理性质的机器。锻造机中进行锻造的锻锤，在加工性能上与压力机械（特别是锻压机）非常相似，但作为前者的锻锤，其加工产生的反作用力不由床身承受，而由机诫的基础承受，这一点与后者的压力机有根本性的不同。

径向锻造机

径向锻造机是对轴类件沿直径方向进行锻造的机器，它是专用于径向锻造工艺的专用设备，属于少、无切削加工的先进锻造设备之一。径向锻造机自20世纪50年代出现以来，由于其具有锻造效率高、自动化程度高、节省锻件材料、锻件质量好、工装简单和适用性强等优点，得到生产企业的认可和大力发展。我国能够生产的径向锻造机打击力为1000~2000kN，可锻造棒料直径为80~160mm，可锻坯料最大长度2500mm。

径向锻造的工作原理及特点

径向锻造工作原理

在垂直于锻件轴线的平面内，均匀地分布几个锤头（2、3个或多个）。电动机的动力通过传动装置、偏心轴、连杆和滑块机构传递给锤头（锻模），以极高的频率（锤头数乘以每分钟锻打的次数）锻打坯料，完成相应的工艺。锻打过程中坯料在作进给运动的同时作旋转运动，也就是相对锤头做螺旋运动，如下图1所示。

径向锻造的基本特点

在垂直于棒料轴心的方向辐射状地均匀配置多个锤头（2、3、4、6或8个），锤头作同步径向运动，对棒料进行向心打击。同时，棒料沿轴向作送进运动，并根据需要旋转或不旋转。经锤头打击后，棒料的横截面减小，长度伸长。因此，径向锻造基本上是完成锻造工艺中的缩径、拔长或延伸工序，并使锻件获得一定的尺寸和轮廓。

锤头的径向运动由两种运动所组成：一是往复打击运动，二是径向送进运动。往复打击运动一般是高频率小冲程运动，主要是坯料进行压缩，使之变形，径向送进运动则主要是使锻件获得各种不同的直径尺寸，其方法是对往复打击运动的前死点相对于锻造轴心的位置进行调节。径向送进运动是根据工艺安排在锻打过程中需要的时候进行的。在有的特定用途的机器上则不具备这种运动，或只在机器工作前实行预先的调节。

当锻件为柱状表面（带台阶或不带台阶）时，径向送进运动与轴向送进运动交替进行，当锻件为锥面，且锥面比锤头上的成形面长时，径向送进运动往往与轴向送进运动按一定的速度比例同时进行。

大多数情况下，锤头的径向运动是由机械传动来提供，个别由液压传动来提供。机械传动使锤头具有确定的前死点，而且各锤头的前死点与锻造轴心的距离能够精确地保持一致。锤头往复打击运动的机械传动主要有两种方式：一种是多滚子式，另一种是曲轴（或偏心轴）式。前者所形成的机器称为轮转锻机，后者所形成的机器称为径向锻机。这两大类机器所能完成的工艺过程在本质上是一样的。只是轮转锻机的设备能力受到较大的限制，其所能加工的锻件尺寸及生产力远比偏心轴传动的径向锻机小得多，而且以薄壁空心管类锻件居多。

旋转锻造机

下图2所示是两个锤头的旋转锻造机（又叫曲柄摇杆式径向锻造机）。电动机带动双拐的偏心轴7作旋转运动，迫使其两侧的杠杆1作往复运动并推动摇杆3摆动，从而使固定于摇杆上的锤头5作径向锻打运动。

这种锻压机械可以设计成全自动或半自动的，模具也可以分为两模、三模或四模。可以进行实心锻件或管材零件的热锻和冷锻，可以热锻直径达305mm的实心钢棒，也可以热锻外径为584mm，壁厚为102mm的管材。

锻造机的防振

锻造机的防振方法，从工艺操作上看，模锻和自由锻是不同的。模锻时，即使产生相当大的床身位移（通常，锻扁量为30mm左右，伸长边为15mm左右），由于砧座锤头比大，对锻造能力和操作性能不产生影响。因此，对于较低固有频率的弹簧系统，因床身位移大，即使不用惯性基座，仍可获得良好的防振效果。

自由锻造时，砧座分离型与砧座整体型相比。通常砧座锤头比要小。此时，为增大表现的砧座锤头比和减小床身的位移，一般要采用惯性基座。

另外，自由锻造时，有时还将工件放在砧座的端部反复进行锤打。此时，对砧座重量小且固有频率低的弹簧系统，砧座本身会倾斜，同时也会丧失砧座与缎锤端部的平行度。这将会使表现的锻造能力降低，故有时就需要安装大的惯性基座，并将锻锤本身同时装在惯性基座上。已实用的防振装置种类很多，其中之一就是称之为浮基的防振装置，如下图3所示，它利用水的浮力和空气的弹性支承机械。

于是，锻造机安装在下部有空腔的台架上，空腔朝下开放，整个床身浮在水槽内，而水槽则设在地坪上。因此，由于空腔内外的水头差而产生的水压，通过空腔内的空气层，作用于台架的底部。其结果，台架上将承受与其排水量相等的上浮力。在构成惯性基座且有激振力作用时，台架可上下自由运动。导辊可控制倾斜和回转，叠板簧则作为辅助部分的浮力。

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