浅谈锻造设备的发展过程及发展趋势锻造设备的发展是伴随工业技术的发展同步进行的，它的历史也是比较漫长和悠久的。

从它的发展过程中我们也可以看出锻造设备的发展趋势就是从最初的原始化、简单化，发展到具有先进高新技术加入的高效化、快速化、成套化、数控化和联动化。

首先谈一下锻锤的发展过程及发展趋势。

锻锤是一种最古老而又万能的锻压设备，在锻造工业中一直发挥着重要作用，是机械制造业中量大面广，不可缺少的一种锻压设备。

虽然随着其它一些锻压设备如液压机和机械压力机等的出现和发展，在一定程度上取代了一部分锻锤的工作。

但是直到现在，锻锤，尤其是模锻锤，在各国锻造工业中仍占主导地位，绝大多数模锻件都是在锤上生产的。

下面按照时间的先后和发展阶段来介绍锻锤：(一)、机械锤：机械锤是一种比较古老的锻锤，随着它的发展，按照结构形式分为夹杆锤、皮带锤、弹簧锤及钢丝绳锤。

这种锤的优点就是结构简单，投资少。

它的缺点就是打击频次低，能量利用率小，生产效率低，锻件精度差。

在我国某些落后地区仍有大量机械锤在使用中，另外在世界某些发展中国家如印度等国家，模锻锤仍以皮带锤为主。

(二)、蒸-空锻锤蒸-空锻锤是上世纪20年代应运而生的。

它有两种形式：一种是以工业锅炉为动力站，以蒸气为工作介质的锻锤；另一种是以空气压缩机为动力站，以压缩空气为工作介质的锻锤。

它的优点是：a.结构简单，操作方便；b.造价低，维修方便。

缺点是：a.能量利用率极低，只是1%――2%之间；b.锻造精度低，由于是梳形导轨形式，锤头导向差，打出的锻件精度低。

目前，蒸-空锻锤出路应在于采用先进的电液锤技术进行改造，具体内容是采用现代电液锤技术做的电液传动装置取代原有锻锤的汽缸及动力站，保留原有机架、砧座。

改造过的能量利用率可提高90%以上。

目前国内的蒸-空锻锤基本都已改造完毕，但国际市场上如俄罗斯、印度等国家对这方面的需求还很大。

(三)、空气锤空气锤工作介质也是空气，但它的压缩空气是由设备本身的传动机构带动压缩活塞，将压缩空气传递到工作活塞(锤杆)上进行动作的。

众所周知，空气锤是目前锻造行业使用最广泛的设备之一，主要用于自由锻造，镦粗、拔长、冲孔、热剪、锻焊、弯曲、扭转和胎模锻造等工序，同时还应用于大型模锻件的制坯工序。

空气锤与其它类型锤相比：投入成本低、无污染，具有使用灵活，操作方便，控制性能可靠等优点，普通得到了广大用户的认可。

安锻公司目前是世界上生产空气锤规格最齐全的公司。

空气锤的国家标准是安锻公司起草制定的。

安锻公司最小规格的空气锤为9kg，目前是世界上最小的空气锤，最大2000kg空气锤也是国际上最大的空气锤。

(四)、电液锤我国的电液锤技术是在首先把液压传动原理用于传统蒸空锻锤进行动力头技术改造的基础上，逐步发展起来的，在“换头”改造过程中由于我国技术人员对液压系统上快速放油阀及相关控制阀技术的不断创新和改进，使得这项技术不仅能应用于模锻锤，而且也能应用于自由锻锤上，因此发展速度很快。

近几十年来，随着现代液压技术和电控技术的高速发展，高效节能的电液锤已经逐步成为锻锤中的主力军。

液气式电液锤的基本原理是：工作缸上腔是封闭的高压氮气，下腔是液压油，中间靠锤杆活塞隔开，系统对下腔单独控制，下腔进油，锤头提升，高压氮气受到压缩，储存能量，下腔排油，高压氮气驱动活塞带动锤头打击，简称“气压驱动，液压蓄能”。

电液动力头，它的主体是一个箱体，作为工作时短期容油的油箱（不工作时，油箱内的油液经回油管进入置于地面的液压站的油箱内），有八条螺栓通过缓冲垫、预压弹簧固定在原汽缸的位置，该油箱又称连缸梁，在其中间装有主缸，主缸顶部装有缓冲缸，内有缓冲活塞，活塞上部充有一定压力的氮气，其压力与蓄能器上部的气压相同。

主缸下部有两个孔分别与快速放液阀和保险阀连通。

液压站来油通过管路进入箱体右上侧安装的主操纵阀和蓄能器中，蓄能器下部的油腔直接和主操纵阀相通，上部通过管路接气瓶组。

主缸内装有锤杆活塞，活塞将下部的油液和上部的氮气分开，活塞上部充有一定压力的氮气，并与副气罐连通。

锤杆下部和锤头刚性连接，靠楔铁压紧，操作部分基本不变。

液压系统采用泵——蓄能器——卸荷阀组成的组合传动恒压液源，既保证了系统的稳定性和可靠性又大大降低了装机容量。

电液锤的基本动作是提锤和打击两种。

提锤时，只需操纵主阀使油泵蓄能器内的高压油和主缸活塞下腔相通即可。

锤杆活塞在高压油的作用下，迅速完成锤头的回程。

打击时，操纵主阀使活塞下腔和油箱相通，快放阀打开，活塞下部的油通过大孔径通道流回液压站油箱，同时活塞上部在气体压力和锤头系统重力作用下，使锤头加速向下运动，直到形成打击为止。

能量大小的获得，可用手柄控制打击行程实现，操纵部分可完成提锤、打击、回程、慢升、慢降和急停收锤、悬锤等多种动作。

安阳锻压机械工业有限公司在推进实施电液锤产业化过程中，凭借自身的技术力量，紧密联系用户工艺和要求，勇于攻关，解决了一系列技术难题。

电液锤的国家标准是安锻公司负责起草制定的。

安锻公司对电液锤进行了多项创新设计，创造出具有“安锻特色”的电液锤产品，介绍如下：1、设计了“X”形导轨结构：老结构的蒸—空锻锤的梳形导轨存在力臂短、过定位、无温度补偿功能的缺点。

为了不使锤头因升温膨胀使导轨间隙减小而导致卡死，只好加大导轨的冷态间隙。

打击时锤杆受附加弯矩，易断裂，用于多模腔锻造时导轨磨损严重。

为了克服这个弱点，我们对电液锤主机进行了创新设计，采用“X”形导轨结构。

由于X型导轨有较长的力臂，锤头的热膨胀方向与导轨面方向基本一致，热膨胀时对导轨间隙影响不大，导轨间隙可以调得很小(0.2mm左右)，这样就使得锻造过程中的偏击力，全部由锤头导轨来承担，使得锤杆寿命大大提高，同时锻件精度也得以较大的提高。

2、延长密封寿命，避免油气互窜：液气锤工作缸上腔是高压氮气，下腔是高压油，因此早期的电液锤很容易发生油气互窜问题，我们采取的措施是：a.提高导向性能，加长活塞长度。

b.采用耐磨、耐高温的导承环，保护密封件不受挤压偏磨，从而提高密封件的使用寿命。

c.采用德国进口的德氏封U型圈和Y型圈，改善密封效果，延长了维护周期，提高了锻锤的可靠性。

d.加强动力头的定位，改善了锤杆受力，从而提高密封件的使用寿命。

3、解决非正常寿命锤杆断裂问题：a. 改进锤杆和锤头联接方式，依据摩擦学原理，设计出了3套件(压件、锥套、锤杆)涨紧结构，使得锤杆由原来的“双锥结构”改为“单锥结构”，大大避免了应力集中的产生，从而达到了既联接可靠又拆卸方便。

锤杆寿命成倍提高。

b. 锤杆表面进行了滚压处理进行形变强化，不仅提高了表面强度，而且改善了表面的粗糙度，从而大大提高锤杆的使用寿命。

4、解决了阀的灵活性问题；早期的电液锤打击频次低，操作灵活性差及慢降动作不好一直是用户头疼的一个问题，尤其是自由锻锤快打快提时，主阀和快放阀容易卡死，过去曾经流传过“电液锤打击次数上不去”，针对这一问题，我们采取以下措施：a. 改进主阀和快放阀的阀套与阀芯的材质，选用膨胀系数最小的特殊材质，保证阀套与阀芯高频次状态下不会卡死，从而实现全行程下的高频次任意打击。

b.改进二级阀的设计，加大节流孔的面积，从而提高慢降过程中的流量和流速。

c.缩短主阀与二级阀的距离，实现“零距离”连接，从而缩短了二级阀的反应速度，消除了容积效应的影响。

5、粗锤杆理论用于动力头改造；电液锤柔性细锤杆理论是很著名的，它是德国Lasco公司发明的，电液锤柔性细锤杆理论，彻底改变了原蒸—空锻锤的“导轨—锤头—锤杆”系统的刚性条件，使锻造过程中的偏击力，大部分由锤头导轨来承担，这对于自由锻锤来说，由于其锻造工艺特点，偏击力不大，这时柔性细锤杆正好发挥其独特的优越性。

但对于多模腔锻造的模锻锤实施“换头”改造，“柔性细锤杆理论”显然是不适用的。

由于多模腔锻造的偏击力很大，再加上终锻时冷击现象严重，所以，导致导轨早期损坏严重，甚至出现“卡锤”现象。

因此，我们在进行“换头”改造时，对于多模腔锻造且偏载力大的模锻锤，仍然沿用蒸—空锻锤的“刚性粗锤杆理论”，取得满意效果。

6、创新设计连缸梁内部结构；早期的电液锤动力头从主操作阀到二级阀阀座是由一根无缝管相连，两端焊接。

这根管在工作过程中受交变载荷，锤头回程时该管带载，锤头打击时该管卸荷，周而复始，所以对工况比较恶劣的锤就会出现管子破裂和焊缝开裂的现象。

由于这根管在连缸梁的箱体内部，一旦失效，很难修复，即使修复也很难保证质量，所以它就成为一个较大隐患，也是影响动力头寿命的主要因素。

为解决这个问题，我们将二级阀阀座直接移到主阀下面，去掉了这根焊接管，而缸体采用优质锻钢件，从而实现连缸梁内部的无管化连接，提高了电液锤关键零件的可靠性。

7、开发设计了大通径阀和二级阀；随着大吨位电液锤开发设计，主缸下腔油环形面积越来越大，必须有配套通径的快放阀和主阀，才能保证大吨位锤的打击能量和打击频率。

我们在原有的50型阀的基础上开发设计了配套的70型主阀和二级阀，后又开发80型主阀和二级阀，从而使得排油通径由90mm增大为110mm和145mm，改良了锻锤的操作性和灵活性。

8、解决系统发热问题电液锤系统发热问题，也是一个很大的技术难题，它严重影响系统的密封性能和工作性能，对此，我们采取了以下措施，有效控制了系统发热问题。

一是最大限度地减少系统液阻，合理选择油管通径，把流速控制在合理范围内，二是提高主阀和二级阀耐磨损能力，减少内泄，三是采用散热系数较高的板式换热器和较大流量的冷却泵，提高冷却速度和油的循环次数。

另外，我公司结合新出现的电制冷技术，将电冷机应用于电液锤的冷却，经厂家试用，效果良好，电冷机相对于换热器冷却系统来说冷却效果好，维护方便，占地面积小，特别适合环境温度较高的环境。

锻锤的发展趋势：(一)自由锻锤的发展趋势自由锻锤发展趋势就是大型化和成套化。

过去由于制造水平的约束，我国双臂自由锻锤的最大规格只有5吨，单臂自由锻锤的最大规格只有3吨。

目前，我们已经开发出8吨双臂自由锻锤和5吨单臂自由锻锤，下一步我们还将开发出10吨双臂自由锻锤和8吨单臂自由锻锤。

另外一个趋势就是成套化，根据自由锻锤的配套要求，我们成功开发了系列带锯机、系列操作机和系列装取料机。

用户只要把锻造工件告诉我们，我们可以提供相应的成套自由锻设备。

(二)模锻锤的发展趋势模锻锤是模锻车间使用范围最广泛的设备，它的主要特点是成型速度快、金属流动性好、锻件质量高。

因此，特别适用于薄壁零件的锻造成型，但是普通模锻锤打击能量不能精确控制，锻锤的操作者是靠听模具打靠声音来判断锻件是否打成，模具在终锻时受到频繁的冲击和过载，很容易发生早期损坏。

实现打击能量数控化，使得设备输出的能量既保证锻件打成，又不产生多余的能量，避免模具打靠产生过载，是提高模具寿命的必经之路。