锻压设备及锻工的安全技术

1、 锻压设备及锻工的安全技术 一、 常用锻压设备概述 由于锻造加工工艺方法是多种多样的，所以，其加工设备也是种类繁多的。根据锻造加工工艺方法的不同，一般把锻压设备分为自由锻设备和模锻设备两大类。 1 自由锻设备 依据对锻件作用力的性质，可以把自由锻设备分为锻锤和液压机两类。前者，常用的有空气锤和蒸汽-空气锤两种；后者，主要是自由锻水压机。 2 模锻设备 同样依据对锻件作用力的性质，可以把模锻设备分为锤和压力机两类。锤上模锻所用的设备有蒸汽-空气模锻锤、无砧座锤、高速锤等。压力机上模锻所用的设备主要有摩擦压力机、曲柄热锻压力机、平锻机和模锻水压机。 以下，我们将选择锻造车间最常用的几种设备来介绍它

2、们的结构，工作原理及其平安技术。 二、 自由锻常用设备 （一） 空气锤 空气锤是应用很广泛的一种自由锻造设备，它可以用于各种自由锻造工序。也可用作胎模，在某些缺乏模锻设备的工厂里，还有用它来进行模锻的。 空气锤的打击能量（或吨位）以它落下部分的重量表示。如落下部分的重量是4000N，则称该锤为400kg 空气锤。最常用的空气锤，落下部分的重量在10007500N之间，大于7500N的空气锤，一般被蒸汽-空气锤代替。 空气锤是靠电力驱动机构的作用，利用本身产生的压缩空气，推动落下部分动作，同蒸汽-空气锤比较，它的安装费用低，适合于小厂、修配厂使用，也适合小型锻件的生产。其工作原理如图1所示。 开

3、动电动机后，带动曲轴连杆机构1旋转，而使压缩气缸3内的活塞2作上下直线运动，当向下时，压缩气缸下部的空气被压缩，经过下阀室8内的旋阀进入工作气缸5的下部空间。这时，工作气缸的上部空间缺气。作用在工作活塞6下面的空气压力，使落下部分向上运动。 当压缩气缸的活塞2向上时，压缩气缸的上部气被压缩，并经过上阀室4内的上旋阀进入工作气缸的上部空间，工作气缸下部空间缺气。作用在工作活塞上面的空气压力和活塞本身重量的共同作用，使落下部分向下，打击放在下砧7上的金属。通过关闭或转变气道通路的大小，就能使锤头得到连打、单打、上悬和下压等不同的动作。 （二） 蒸汽-空气锤 蒸汽-空气锤是利用蒸汽或压缩空气带动锤头

4、工作的，常用的双柱拱式蒸汽锤的构造如图3所示。其主要组成部分有工作汽缸1，落下部分2（活塞、锤杆、锤头和上抵铁），带导轨的左右机架3，带下抵铁的砧座4和操纵手柄5等。 蒸汽-空气锤的工作原理如图3左上方局部放大图所示，当滑阀6在图示位置时，沿进气管7的新蒸汽进入滑阀汽缸8，并从滑阀的外面绕过而进入工作汽缸活塞9的上部空间，使活塞9，锤杆10和锤头向下运动进行锤击。这时原先在工作汽缸1下部空间的废汽则进入滑阀汽缸并通过滑阀中间的孔，顺着排气管11排出。当滑阀6移至下在位置时，则新蒸汽进入工作汽缸活塞的下部空间，并赐予活塞压力，使锤头上升。从前进入工作汽缸上部的废汽就直接经排气管11排出。 蒸汽-

5、空气锤用49101325Pa的蒸汽或压缩空气来推动活塞，使之以68m/s的速度向下运动。故落下部分能量可显著增大，锤击功能可大为提高。但必需有一套帮助设备，如蒸汽锅炉或空气压缩机等，但此空气锤简单。蒸汽-空气锤的吨位一般为0.55t。3t以下常见的是悬臂式机架，而5t锤则通常是桥式结构。蒸汽-空气锤适合锻造中型或较大的锻件。 （三） 水压机 1 水压机的工作原理 水压的工作原理是依据帕斯卡液体静压定律而来的。即：加在密封容器内的液体的压强（单位面积上的压力）能够根据它原来的大小向液体各个方向传递。依据这一原理，如图4所示，在连通的容器中的柱塞Dsub1sub和Dsub2sub所受到的压力和它们

6、的端面面积成正比。因此在小柱塞上作用一个小的力Psub1sub，则大柱塞上就产生一个增大的力Psub2sub。这力所增大的倍数，就等于大柱塞端面面积比小柱塞端面面积所增大的倍数，这一关系可以用以下方程式来表示： （1） 或 （2） 式中 Psub1sub、Fsub1sub、Dsub1sub作用在小柱塞上的力以及小柱塞的横截面积和直径。 Psub2sub、Fsub2sub、Dsub2sub大柱塞所产生的力以及大柱塞的横截面积和直径。 水压机就是依据这个原理制造的。 图5可以形象地说明水压机的工作原理：泵室2和水压机工作缸4通过管道3连接成密闭的连通容器。当水泵起动后，作用在水泵柱塞1（相当于小柱

7、塞）上的力Psub1sub，通过管道3在工作柱塞5（相当于大柱塞），产生出增大了的力Psub2sub，再借助于上砧6，将其压力作用在置于下砧8的坯料7上，使之变形。 图5（略） 水压机的工作原理 1水泵柱塞 2泵室 3管道 4水压机的工作缸 5工作柱塞 6上砧 7坯料 8下砧 2 水压机本体的构造和工作过程 水压机的构造如图6所示。工作时高压水（200101325Pa左右）沿管13进入安装在上横梁3上的工作缸1内，并压 在柱塞2上使其下降。这时与柱塞固定在一起的活动横梁4也沿着立柱5伴同下降。活动横梁的下端装有上抵铁11，下降时便对置于下抵铁12上的锻件施加压力。下抵铁固定在下横梁6上。 图6（略） 水压机 1工作缸 2柱塞 3上横梁 4活动横梁 5立柱 6下横梁 7回程缸 8小柱塞 9小横梁 10拉杆 11上抵铁 12下抵铁 13、14高压水管 活动横梁的回升由回程缸7来完成，这时工作缸排水，而高压水沿管14进入回程缸7，并推动小柱塞8使其上升。同时通过小横梁9，拉杆10带动活动横梁也随着上升，这样就完成了水压机的一个工作过程。因此，通过对操纵手柄的掌握，就可以使水压机得到预压、施压、回程（提升）、上悬（停止）等四种动作