由以下几部分组成： ①工作机构: 曲柄滑块机构. 还有肘杆机构、连杆机构等. ② 传动系统: 齿轮传动和带传动等. ③ 操纵系统: 如,离合器和制动器. 控制工作机构的运动和停止 ④ 能源系统: 如,电动机和飞轮. 为设备运行提供能量 ⑤ 支承部件: 如,机身. 将机器各部分连为整体，并受工作负荷 ⑥ 附属装置和辅助系统.
《材料成3T型蒸设汽锤备》 讲授人：程振邦
100吨级大蒸汽锤
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
2.2.2.1 蒸汽-空气锤的工作原理
气缸1下腔进气,上腔排气: 合力Fu向上,落下 部分在Fu作用下向上运动. 此时, 作用力须满足：
Fu Ap1 Ap2 mg T (1 ) Ap0 mau 0
式中, ad为向下加速度(m/s2).
落下部分储蓄的打击能量大部分转化为锻件的 塑性变形功.
11.2.2.2 蒸汽-空气自由锻锤
自由锻造、胎模锻造. 生产中小型自由
锻件的主要设备.
落下部分质量0.5～5吨.
<0.5吨锻锤被空气锤代替;
>5吨被水压机代替.
单柱式、双柱式、桥式.
空气锤的结构和工作原理 1-踏杆；2-砧座；3-砧垫；4-下砧；5-上砧；6-锤杆；7-工 作缸；8-下旋阀；9-上旋阀；10-压缩缸；11-手柄；12-锤 身；13-减速器；14-电动机；15-工作活塞；16-压缩活塞；
17-连杆；18-曲柄
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
2.2.4 机械锤 由弹性、刚性、挠性连接所 组成的各种机械传动锤. 弹簧锤为用弹簧连接的锤; 夹板(杆)锤属于刚性连接的 锤; 用带或链条的锤属于挠性连 接的锤.
从原理上,四种类型: （1）锻锤 一般气体为工作介质,将气体分子的内能转换成执行机构的动能,利用碰撞原 理,产生巨大冲击力. 属冲击载荷锻压机,如,空气锤、蒸汽-空气锻锤、电液锤、高速锤等. （2）曲柄压力机 利用曲柄-连杆机构把传动部分的旋转运动变成滑块的往复运动; 靠传动系统传递的扭矩迫使滑块给毛坯施加压力. 运动和载荷具有周期性. 属压力作用的机器.如,热模锻压力机、拉深压力机、 剪切机、精压机、平锻机、冷锻机.
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
2.2.2 蒸汽-空气锤 锻造车间最常用锻造设备之一. 蒸汽或压缩空气为工作介质,故称蒸 汽-空气锤. 蒸汽压强为0.7～0.9MPa; 压缩空气压强为0.6～0.8MPa . 根据工艺用途分为: 蒸汽-空气自由锻 锤、模锻锤.
空气锤
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
机械锤简图
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
2.2.5 液压锤 液压油为工作介质，利用液压能工作的锤. 分: 纯液压、气液两种驱动形式.
气液驱动原理： 工作前,先向气腔充入定量高压气体(氮气或压缩 空气). 借助下腔液压力改变, 对定量的封闭气体进行反 复压缩蓄能和膨胀做功,使锤头得到提升和快速下 降,进行锻击. 工作特点: 油腔进油,锤头提升;油腔排油,锤头快 速下降并进行锻击.
工作循环： ① 锤头上悬 下腔气压平衡落下部分重量,锤头在上死点位置微动 . ② 锤头压下 下腔蒸汽慢慢排出,锤头平稳下落; 上腔进入蒸汽,对锤头产生压力,压住锻件. 是完成 弯曲和扭转工序所需的.
③单次打击 重击. 上腔在整个向下行程中都是进气,下腔都是排 气; 故,单次打击能量较大. 是镦粗工艺所要求的. ④ 连续打击 锤头连续打击工件. 是自由锻中延伸(拔长)工序所要 求的.
加热设备、锻压成形设备、锻压生产辅助设备.
2.1 锻压设备分类
按工艺用途分成八大类.
锻压设备分类
类别
汉语 力机、开式压力机、闭式压力机、拉延压力机、螺旋压力 机、压制压力机、板料自动压力机、精压挤压压力机、其他压力机
液压机
Y
线材成形自动
机
Z
锤
C
锻机
D
剪切机
Q
蒸汽-空气锤工作原理图 1-气缸；2-活塞；3-锤杆； 4-锤头；5-上砧块；6-锻坯； 7-下砧块；8-砧枕；9-砧座
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
气缸上腔进气,下腔排气: 作用在落下部分合力Fd向下.
Fd Ap1 Ap2 mg T (1 ) Ap0 mad 0
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2.2.3 空气锤 自由锻造,胎模锻造. 适于中小锻件. 电动机直接驱动,安装投资 费用较低.
有工作缸和压缩缸,两缸间
由旋阀连通.工作介质为压缩
空气.
工作原理：电动机通过减
速机构带动曲拐轴旋转,驱动
压缩活塞上下往复运动,使被
压缩的空气经旋阀进入工作 缸上腔或下腔,驱使落下部分 上下运动进行打击或回程.
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
Stages in forging a connecting rod for an internal combustion engine. Note the amount of flash that is necessary to fill the die
cavities properly.
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（3）液压机 液体为工作介质,利用帕斯卡原理,使执行机构产生巨大静压力的锻压机器.如, 水压机、油压机. （4）旋转式锻压机 利用碾压原理,使执行机构对毛坯局部产生持续压力,随着毛坯运动,塑性变形 遍布整个锻件. 扩孔机、辊锻机、摆碾机等.
摆碾机成形原理
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
E0

1 2
m1v12
式中,m1为落下部分重量(kg); v1为落下部分接触锻件瞬间的打击速度(m/s).
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对击锤: 打击能量E0(J)为,
E0

1 2
m1v12

1 2
m2v22
式中,m2为下锤头的重量(kg); v2为下锤头的打击速度(m/s).
2.2.1.2 锻锤的打击力 锻锤零件的强度校核、模具承压面的确定及正确选用和使用设备的需要. 打击力与锤头动能及锻件大小、形状、温度等有关. 每次打击力是不同的; 同一次中,打击力也是变化的. 为简化计算,假设: 打击加载阶段打击力为一常力,称为平均打击力. 运用冲量原理可求该平均打击力.
双柱式蒸汽-空气锤 1-气缸; 2-锤杆; 3-立柱; 4-导轨; 5-锤头; 6-上砧块; 7-砧垫; 8-砧座; 9-基础底板; 10-下砧块; 11-旋阀
手柄; 12-滑阀手柄; 13-排气口; 14-进气口
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
单柱式
双柱式
双柱桥式
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式中,A为活塞顶部面积(m2);αA为活塞下环形面积,α为系数 (α<1); (1-α)A为锤杆截面积(m2); au为向上加速度(m/s2); g为 重力加速度(m/s2);m为锤落下部分质量(kg); T为锤头与导轨、 活塞与气缸、活塞杆与密封间摩擦阻力(N); p1为气缸进气压 力(Pa); p2为气缸排气压力(Pa); p0为大气压(Pa).
4-锤头
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
2.2.2.2 蒸汽-空气模锻锤
完成模锻工艺的蒸汽-空气锤. 气缸固定在立柱上,两立柱牢固地连 接到砧座上. 脚踏板操纵配气阀运动,实现模锻锤 各种动作. 摆动循环、重打、轻打三种工作循 环方式,通过控制配气阀进排气方向和 气量大小实现.
蒸汽-空气模锻锤 1-砧座；2-模座；3-下模；4-立柱；5-导轨；6-锤杆；7-活塞；8气缸；9-保险杠；10-滑阀；11-节气阀；12-气缸底板；13-曲杆；
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
室温下,用凹模和凸模将薄板成形为具有立体造型和符合 质量要求的制件的加工方法称为冲压.
汽车覆盖件
冲压工序分为：分离和成形两大类
分离工序：坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限后，使坯料沿 一定轮廓发生断裂而产生分离的压力加工工序. 如剪切、冲裁。 成形工序：坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限（未达到强度
2.2 锻锤
用蒸汽或液压等传动机构使落下部分(活塞、锤杆、锤头、上砧(模块))产生运
动、并积累动能, 施加到锻件,使锻件获得塑形变形能，完成各种锻压工艺过程
的机器。
工作原理
与压力机类设备的区别
2.2.1 锻锤的工作特性
2.2.1.1 锻锤的打击能量
锻锤规格: 常以落下部分重量来表示. 但其确切性能参数是打击能量E0(J),对有砧 座锤为：
铭牌上可直接读出打击力.
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
锻锤分类 按打击特性: 对击锤、有砧座锤; 按工艺用途: 自由锻锤、模锻锤、板料冲压锤; 按向下行程作用在落下部分的力: 单作用锤、双作用锤; 单作用锤: 落下部分为自由落体; 双作用锤: 落下部分还受压缩空气、液压力作用. 按驱动机构特征: 蒸汽-空气锤、空气锤、机械锤、液压锤.
极限），使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸和精度的压力加工工 序. 如弯曲、拉伸、翻边等。
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
The metal-forming process used to
manufacture two-piece beverage cans.
《材料成型设备》 讲授人：程振邦
弯曲校正机
W
其他锻压设备 T
手动液压机、锻造液压机、冲压液压机、一般用途液压机、校正压装液压机、 层压液压机、挤压液压机、压制液压机、打包压块液压机、其他液压机
自动镦锻机、自动切边滚丝机、滚柱钢球自动冷镦机、多工位自动镦锻机、 自动弹簧机、自动链条机、自动弯曲机、其他自动机
蒸汽-空气自由锻锤、蒸汽-空气模锻锤、空气锤、落锤、对击式模锻锤、气动 液压模锻锤