硕士学位论文
22MN快锻液压机快锻系统理论与实验研究
窦雪川
燕山大学
2009年4月
国内图书分类号：TG315.4+1,TP273+.4
国际图书分类号：621
工学硕士学位论文
22MN快锻液压机快锻系统
理论与实验研究
硕士研究生：窦雪川
导师：孔祥东教授
申请学位级别：工学硕士
学科、专业：机械电子工程
所在单位：机械工程学院
授予学位单位：燕山大学
Classified Index: TG315.4+1,TP273+.4
U.D.C.: 621
Dissertation for the Master Degree in Engineering HEORETICAL AND EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE FAST
FORGING SYSTEM OF
22MN FAST FORGING PRESS
Candidate:
Supervisor:
Academic Degree Applied for: Speciality:
University: Dou Xuechuan
Prof. Kong Xiangdong Master of Engineering
Electromechanical Engineering Yanshan University
燕山大学硕士学位论文原创性声明
本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《22MN快锻液压机快锻系统理论与实验研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。
作者签字日期：年月日
燕山大学硕士学位论文使用授权书
《22MN快锻液压机快锻系统理论与实验研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。
保密□，在年解密后适用本授权书。
本学位论文属于
不保密□。
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作者签名：日期：年月日
导师签名：日期：年月日
目录
目录
摘要······················································································································I Abstract···············································································································II
第1章绪论 (1)
1.1引言 (1)
1.2国内外技术发展现状研究 (1)
1.2.1 液压机发展历史及现状 (1)
1.2.2 锻造液压机系统发展现状 (3)
1.2.3 锻造液压机快锻回路发展现状 (4)
1.2.4 锻造液压机智能控制策略发展现状 (5)
1.3课题来源和研究意义 (9)
1.4课题主要研究内容 (9)
第2章 22MN快锻液压机现场测试结果分析 (11)
2.122MN快锻液压机概述 (11)
2.1.1 22MN快锻液压机本体概述 (11)
2.1.2 22MN快锻液压机液压系统概述 (12)
2.1.3 22MN快锻液压机技术参数 (14)
2.2快锻液压机工作特性 (14)
2.3快锻液压机快锻回路概述 (17)
2.4溢流快锻与比例控制快锻系统性能分析 (18)
2.4.1 溢流快锻系统工作原理 (18)
2.4.2 比例控制快锻系统工作原理 (19)
2.4.3 溢流快锻与比例控制快锻系统测试结果分析 (19)
2.5比例控制快锻系统控制策略研究 (21)
2.6本章小结 (23)
第3章快锻液压机快锻系统建模研究 (24)
3.1建模技术概述 (24)
3.2快锻液压机主要元件建模研究 (25)
3.2.1 溢流阀 (26)
3.2.2 电液比例插装阀 (28)
3.3快锻液压机快锻系统建模研究 (33)
燕山大学工学硕士学位论文
3.3.1 溢流快锻回路 (33)
3.3.2 比例控制快锻回路 (35)
3.4本章小结 (35)
第4章快锻液压机快锻系统仿真研究 (36)
4.1引言 (36)
4.2快锻系统仿真研究 (36)
4.2.1 溢流快锻回路仿真 (36)
4.2.2 比例控制快锻回路PID控制仿真 (41)
4.2.3 比例控制快锻回路双模控制仿真 (43)
4.3本章小结 (53)
第5章快锻液压机快锻系统实验研究 (54)
5.1实验方案 (54)
5.1.1 实验台简介 (54)
5.1.2 实验元件选取 (55)
5.1.3 计算机实时控制调试采集系统 (56)
5.1.4 实验步骤 (57)
5.1.5 实验系统控制方案 (58)
5.2实验过程 (59)
5.3实验模型仿真及实验结果分析研究 (61)
5.3.1 溢流快锻回路PID控制实验分析研究 (61)
5.3.2 比例控制快锻回路PID控制实验分析研究 (66)
5.3.3 比例控制快锻回路双模控制实验分析研究 (69)
5.4本章小结 (72)
结论 (73)
参考文献 (75)
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 (79)
致谢 (80)
作者简介 (81)
摘要
摘要
快锻液压机是机械行业中的重型机械设备，由于锻造速度快、控制精度好、自动化程度高、工艺范围广以及节能、节材显著，成为自由锻设备的发展方向之一，被广泛应用于工业生产中。快锻性能直接影响锻件产品质量、生产效率及自动化程度，开展锻造液压机快锻回路控制系统特性的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文以22MN快锻液压机和8MN快锻液压机组为依托，对比溢流快锻回路和比例控制快锻回路实测数据，分析其工作特性，提出两种快锻系统性能的优缺点及改进方案。
采用机理建模的方法分别建立两种快锻回路及其关键元件的数学模型，并利用MATLAB软件Simulink工具箱进行参数化建模仿真，重点研究了同等条件下如相同系统压力、下行量及锻造频率时溢流快锻回路和比例控制快锻回路的系统特性；针对溢流快锻回路，重点研究了溢流阀设定压力对系统性能的影响；针对比例控制快锻回路的特性，设计了双模控制策略，并与单纯PID控制效果进行对比。搭建快锻液压机模拟实验台，对以上研究结果进行实验验证。
仿真及实验结果表明：溢流阀调定压力对溢流快锻回路系统性能起决定性影响；比例控制快锻回路总体上性能优于溢流快锻回路，但仍存在鲁棒性弱等问题，采用双模控制策略后，与单纯PID控制策略相比，双模控制增强了系统的抗干扰能力，在鲁棒性及冲击问题上提升了快锻液压机系统性能，是较为优良的控制器。
关键词快锻液压机；比例控制；双模控制；数学模型；系统仿真
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Abstract
The fast forging press is a kind of heavy mechanical equipments in the machinery industry. Because of fast forging speed, high control accuracy, high automation, wide processing range, greatly saving material and energy, the fast forging press becomes a developing trend of the free forging equipments and has been widely used in industry production. The fast forging property directly affects the forging piece quality, production efficiency and automation. Researching on the fast forging circuit control system characters of the fast forging press has important theory meaning and practical application value.
Based on the 22MN fast forging press, the fild data between overflow fast forging circuit and proportional fast forging circuit are compared and their system characters are analysed. The advantages and disadvantages of systems characters and the improvement scheme are put forward.
This dissertation builds mathematical models of these two circuits and key components by the mechanism modeling method, and relies on parameterized simulation by Matlab/Simulink. It is studied on the systems characters of overflow fast forging and the proportional fast forging in the same condition such as the same system pressure, reduction and forging frequency. According to the overflow fast forging circuit, it is studied on the effects of overflow valve setting pressure to system. According to the characters of the proportional fast forging circuit, double-mode controller is designed and the control result is compared with the result controlled by the simple PID controller. The simulated fast forging press experiment platform is established to make experimental study.
The results show that: overflow valve setting pressure has dicisive influence to the overflow fast forging circuit. The characters of proportional fast forging circuit is better than overflow fast forging circuit generally, but it is
Abstract
weak in system robustness. When using double-mode control, compared with system controlled by simple PID, the double-mode controller improves the anti-interference ability of system, and the fast forging system character is better on the robustness and the anti-shock ability. The double-mode controller is a kind of great controller.
Keywords Fast forging press; Proportional control; Double-mode control;
Mathematical model; System simulation
第1章绪论
第1章 绪论
1.1 引言
锻造液压机是机械行业中的重型机械设备，由于锻造速度快、控制精度好、自动化程度高、工艺范围广以及节能、节材显著，成为自由锻设备的发展方向之一，被广泛应用于工业生产中。快锻回路控制系统是提高锻造液压机工作特性及锻件产品质量的关键，开展锻造液压机快锻控制系统工作特性和控制特性的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。它可以为现代化锻造液压机液压系统优化设计提供技术支撑；可以改进现有的锻造液压机液压控制系统设计，改善系统性能，优化控制技术，以提高锻造液压机的整体水平。另外，锻造液压机系统有非线性、时变系统特性以及存在较大的参数变化和大时变负载干扰、控制对象比较复杂的特点，为了获得理想的控制性能，满足锻造工艺要求，增强系统的鲁棒性，研究适合锻造液压机特性的智能控制策略具有重要意义[1-2]。
1.2 国内外技术发展现状研究
1.2.1 液压机发展历史及现状
十七世纪中叶，法国科学家帕斯卡提出了著名的静压传递原理。1795年英国Bramah造出第一台水压机，1862年Gledhill第一次用液压机锻造钢材，结束了手工锻造的传统方法，开始了机器锻造的时代。1884年在英国曼彻斯特制造了第一台蒸汽锻造水压机，与传统的锻锤相比具有很多优点，因此发展很快。接着英国Davy－Loewy公司制造了一台40MN的锻造水压机。1893年美国伯利恒钢铁公司建造了当时最大的一台126MN锻造水压机。第一次世界大战时期，英、美等国家相继建造了45MN以上的大型锻造液压机十余台。所有这些都是蒸汽增压式传动的锻造水压机。1920年出现了水泵－蓄势器传动形式，使水压机的生产效率提高了一步。第二次世
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界大战时期，英、美、法、日等国又相继建造了45MN以上大型锻造液压机二十余台。
锻造加工的工作环境恶劣，体力劳动繁重，操作缓慢和需要多次反复加热，质量差、精度低，因此迫切需要改变这种落后状态。特别是由于工业上普遍采用高温、耐热、不锈钢等特殊合金钢和工具钢，所以需要有高效、快速、高精度的锻造液压机。50年代初，英国的Towler公司首先在荷兰和瑞典改装了两台带有尺寸测量的油泵直接传动的锻造液压机，受到了各国的普遍重视。随后由于液压和计算机技术的发展及其在锻造液压机上的应用，锻造液压机的发展十分迅速。经过二十多年就已形成了高精度、快速、自动化和成套的机组和生产线，并且进一步促进了锻造过程的新发展[3-7]。
目前，在一些发达国家，尤其是德国，快锻液压机的设计制造技术已经相当成熟。它们用油作介质，泵直接驱动，计算机控制，同时与操作机进行联动控制。国外生产快锻液压机的厂家主要有德国曼内斯曼——德马克公司、潘克(Pahnke)公司和日本的三菱长崎机工株式会社。我国从20世纪80年代至今从德国引进20MN的快锻液压机1台，25MN的1台，30MN的2台，40MN的1台；从日本引进20MN的快锻机1台。至今这些快锻液压机在冶金企业中正常运行。
我国快锻液压机的主要生产厂家有西安重型机械研究所和兰石新技术开发实业公司。在20世纪80年代中期，由西安重型机械研究所和北京重型机械厂研制成国内第1台8MN快锻液压机组，在兰石公司投入运行。兰石公司对该机组的液压系统、主机、微机控制系统进行全面评估，发现了诸多技术问题。在总结经验的基础上，提出了一系列改进措施，取得了成效。目前，兰石公司已能生产8MN和16MN快锻液压机。制造水平有了很大提高，尤其是16MN快锻液压机研制成功改变了我国中等吨位快锻液压机依赖进口的状况，也为我国大吨位快锻液压机的开发奠定了基础。但其液压系统的主要部件如泵、先导阀等还需国外配套。我国快锻液压机的总体水平与德国制造技术相比还有较大的差距[8]。
第1章绪论
1.2.2 锻造液压机系统发展现状
早期的锻造液压机广泛采用滑阀控制。滑阀的通流能力小，液流阻力大，当系统需要更大的流量时，不得不采用两个或多个阀并联使用，或者设计非标准的大通径阀，不仅使设备结构庞大，增加了成本，而且滑阀结构尺寸随着通径的加大而急剧增加，造成其质量大，行程长，从而导致响应慢，换向时间长，同时换向冲击加大，泄漏量增加[9]。另外，由于滑阀采用的是间隙密封，抗污染能力差，容易卡死。随着液压机吨位不断增大，液压系统流量和压力的不断提高，滑阀系统的适应性已达到极限，并逐渐退出历史的舞台[10]。
在这种情况下，国外70年代初出现了二通插装阀。二通插装阀以其通流能力大、响应快、抗污染能力强、工作可靠、高度集成等优点逐渐被锻造液压机系统采用，并根据液压机工作特点逐步形成专用的插装阀体系。70年代末期到80年代，液压机系统是以三级插装阀为主开关型阀控系统[11-12]。三级插装阀响应快，换向冲击小，提高了液压机快锻次数，减小了冲击。但是该系统属于开关控制模式，压力冲击是不可避免的，而且三级插装阀结构复杂，难以调试，故障检查困难。上个世纪80年代，比例技术开始和插装阀相结合，开发出各种不同功能和规格的二通、三通比例插装阀，到了90年代后期，电液比例插装阀开始应用于国外快锻液压机上[13-15]。电液比例插装阀不仅流量大，响应快，而且具有一定的抗污染能力。近些年，国内研发的现代化程度高的快锻液压机也开始采用大通径比例插装阀[16-18]，用来提高液压机的快锻速度、精度和自动化水平。但是，比例插装阀主要采用国外件，价格贵且供货周期长[19]。
上个世纪70年代，还有一种新型的锻造液压机传动系统在兴起，就是以德国Wepuko公司的正弦泵为主力的正弦泵油压泵控直传系统[20-23]。第一台正弦泵控系统是由德国Pahnke锻造技术公司于1975年设计开发的，到目前为止先后设计和改造了50多台液压机。由正弦泵传动的锻造液压机的加压速度随泵的排量变化而变化，而加压和回程的方向变换由泵本身的转换实现，完全摈弃了充液阀及换向阀，其锻造精度可通过控制正弦泵实
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现[24]，因此压机在空程下降、加压及回程时没有压力冲击；而且正弦泵控系统由于不用充液阀和换向阀，系统简化，故障点减少，降低了建压、卸压时间及节流损耗，大大提高了传动效率。正弦泵控系统最初投入成本较高，但可以通过各方面成本的节约得到补偿。但是正弦泵控系统为Wepuko-Pahnke公司专利，而且Wepuko的正弦泵也不容易买到，要想使用正弦泵控系统必须整套引进。近几年，Wepuko-Pahnke公司不再接中小型锻造液压机，而且设计制造周期一般得2～3年时间，已不能满足中国国内液压机市场的需求，所以国内大部分锻造液压机还是以阀控为主。1.2.3 锻造液压机快锻回路发展现状
随着现代化工业的迅速发展，人们对锻造液压机的锻造速度和压下精度提出了越来越高的要求，因为这不仅可以提高生产率，还可以减小工件损耗，节约原材料[25-27]。锻造液压机快锻主要应用于精整阶段，其性能优劣直接影响着产品的质量。快锻主要完成快下——压下——回程的工艺过程，快锻行程一般不超过30mm，锻件的变形量一般控制在5mm以内[28-30]。
锻造液压机的快锻回路有很多种，根据快锻液压机工作形式和投入使用的液压元件的不同，国内自主设计的锻造液压机的快锻回路可定义为开关型快锻回路、差动溢流快锻回路、比例插装阀控快锻回路和蓄能器快锻回路。
目前开关型快锻回路在实际生产中应用广泛，它主要以价格低的优势来抢占市场，一般只用于精度和快锻次数要求不高的场合。开关型快锻回路中，主缸进液阀和回程缸进液阀一般采用普通的开关型插装阀或者进液型三级插装阀，卸压卸荷阀采用一组或者几组排液型三级插装阀。开关控制通过调整插装阀的结构和参数以及控制方式，虽然在一定程度上能够减少冲击，但仍不可避免，这势必会影响锻造液压机液压系统的使用寿命。
比例插装阀控快锻回路主要应用大通径比例插装阀为控制元件，具有控制效果好，冲击较小，控制精度高等特点。这种回路根据反馈误差大小及其符号正负来实时控制比例阀的开口和动作，对液压系统、测试系统、
第1章绪论
计算机控制系统及控制软件设计等要求较高。每个比例阀使用单独的PID 控制器，使锻造液压机提高了快锻特性，又能使控制性能达到最优。比例插装阀控快锻回路根据回程缸排液方式不同可以分为溢流快锻回路和比例控制快锻回路两种。
溢流快锻回路以文献[3]中8MN快锻液压机组为代表，这种回路回程缸排液阀不投入使用，回程缸排液完全靠溢流阀，这就要克服溢流阀设定压力所形成的背压，形成回程缸压力瞬间提高。溢流阀压力太高会影响下降速度，压力太低又会造成很大的冲击，溢流阀的特性至关重要。
比例控制快锻回路以燕山大学22MN快锻液压机为代表，这种回路中回程缸设有排液阀，溢流阀仅用于安全作用。与溢流快锻回路相比，比例控制快锻回路跟踪曲线更接近于正弦曲线，主缸和回程缸压力振动相对较小。
1.2.4 锻造液压机智能控制策略发展现状
锻造液压机系统有非线性、时变系统特性以及存在较大的参数变化和大时变负载干扰、控制对象比较复杂的特点。同时由于锻压过程具有比较复杂的物理本质，目前还很难仅仅根据其物理本质构造出一个完善精确的数学模型，采用传统控制理论来解决这样的控制问题不能取得令人满意的效果。为了获得理想的控制性能，满足锻造工艺要求，必须针对其特点，采取有效的控制策略，使其达到：应尽量满足动静态精度要求，严格的优化设计使系统做到快速而无超调；对时变、外负载干扰和非线性因素引起的不定性，控制系统应呈现较强的鲁棒性；控制策略应具有较强的智能；控制律、控制算法应简单可行，实时性强[3]。
常规控制理论与技术已经难以满足上述要求。智能控制理论正是在这种背景下以常规控制为基础的进一步的发展和提高。所谓智能控制，即设计一个控制器(或系统)，使之具有学习、抽象、推理、决策等功能，并能根据环境(包括被控对象或被控过程)信息的变化做出适应性反映，从而实现由人来完成的任务[31]。
1965年，美国著名控制论专家Zadeh创立了模糊集合论，为解决复杂
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系统的控制问题提供了有利的数学工具，而美国著名科学家Feigenbaum着手研究了世界上第一个专家系统；就在同年，傅京孙首先提出把人工智能中的直觉推理方法用于学习控制系统。1966年，Mendal进一步在空间飞行器的学习控制系统应用了人工智能技术，并提出了“人工智能控制”的概念。从70年代开始，傅京孙、Gloriso和Saridis等人从控制角度进一步总结了人工智能技术与自适应、自组织、自学习控制的关系，正式提出了智能控制就是人工智能技术与控制理论的交叉，并创立了人——机交互式分级递阶智能控制的系统结构。在70年代中期前后，智能控制在规则控制上取得了重要的进展。1974年，Mandani将模糊集和模糊语言逻辑用于控制，创立了基于模糊语言描述控制规则的模糊控制器并成功用于工业过程控制。1979年，他又成功的研制出自组织模糊控制器，使其模糊控制器具有较高的智能。模糊控制的形成和发展以及与人工智能中的产生式系统、专家系统相互渗透，对智能控制理论的形成起了十分重要的作用。
80年代，由于微机的迅速发展以及人工智能的重要领域——专家系统技术的逐渐成熟，使得智能控制和决策的研究及应用领域逐步扩大，并取得了一些应用成果。Fox等人实现加工车间调度专家系统ISIS， Saridis 把智能控制用于机器人系统；LISP公司研制成功用于分布式的实时过程控制专家系统PICON；https://www.doczj.com/doc/28119635.html,ttimer和Wright等人开发了混合专家系统控制器Hexscon，用来处理军事和现代化工业中出现的控制问题。1985年8月，IEEE在美国纽约召开了第一届智能控制学术讨论会，这次会议决定，在IEEE控制系统学会下设立一个IEEE智能控制专业委员会。这标志着智能控制这一新兴学科研究领域的正式诞生。
进入90年代，智能控制的研究势头异常迅猛，尤其是模糊、神经网络和遗传算法三方面的研究引起了许多领域的研究人员的兴趣。目前，将神经网络与模糊控制相互结合，取长补短，形成一种模糊神经网络技术，由此可以组成一组更接近于人脑的智能信息处理系统，其发展前景十分诱人。
智能控制技术在国内也受到广泛重视，中国自动化学会等于1993年8月在北京召开了第一届全球华人智能控制与智能自动化大会，1995年8月在天津召开了智能自动化专业委员会成立大会及首届中国智能自动化学术
第1章绪论
会议，1997年6月在西安召开了第二届全球华人智能控制与智能自动化大会。近年来，智能控制技术在国内外已有了较大的发展，已进入工程化、实用化的阶段。但其作为一门新兴的理论技术，还处在发展时期[32-34]。
基于智能理论和技术已有的研究成果，以及当前的智能控制系统的研究现状，可把智能控制系统分为以下几类[35-36]：
(1)专家控制系统专家系统是一种广泛应用于故障诊断、各种工业过程控制和工业设计的智能控制系统，主要根据专家经验对系统实行控制。
(2)模糊控制系统模糊控制系统是智能控制的一个十分活跃的研究领域。凡是无法建立数学模型或难以建立数学模型的场合都可以采用模糊控制技术。模糊控制的特点是：一方面，模糊控制提供了一种实现基于自然语言描述规则的控制规律的新机制；另一方面，模糊控制器提供了一种改进非线性控制器的替代方法，这些非线性控制器一般用于控制含有不确定性和难以用传统非线性理论来处理的装置。
(3)神经网络控制系统人工神经网络采用仿生学的观点与方法来研究人脑和智能控制中的高级信息处理。基于神经网络的控制器，其控制问题可以看作是一类模式识别问题。要识别的模式是一些关于受控的状态、输出或某个性能评价函数的变化信号。这些信号经神经网络映射成控制信号，即使在神经网络输入信息量不充分的情况下，也能快速地对模式进行识别，产生适当的控制信号。控制效果由系统的评价函数来反映，该函数作为一类变化信号输入神经网络，以作为神经网络的学习算法或学习准则。
(4)遗传算法遗传算法是一种基于自然选择和基因遗传学原理的搜索算法。它将适者生存这一基本的达尔文进化理论引入串结构，并且在串之间进行有组织但又随机的信息交换。伴随着算法的运行，优良的品质被逐渐保留并加以组合，从而不断产生出更加的个体。这一过程就如生物进化那样，好的特征被不断地继承下来，坏的特性被逐渐淘汰。新一代个体中包含着上一代个体的大量信息，新一代的个体不断地在总体特征上胜过旧的一代，从而使整个群体向前进化发展。
(5)蚁群算法蚁群算法的主要特点是：通过正反馈、分布式协作来寻找最优路径。这是一种基于种群寻优的启发式搜索算法；它充分利用了生
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物蚁群能通过个体间简单的信息传递，搜索从蚁穴至食物间最短路径的集体寻优特征，以及该过程与旅行商问题求解之间的相似性。
(6)集成智能控制系统由几种智能控制方法或机理融合在一起而构成的智能控制系统称为集成智能控制系统，如模糊神经(FNN)控制系统，模糊专家系统，基于遗传算法的模糊控制系统等。
(7)组合智能控制系统组合智能控制的目标是将智能控制与常规控制模式有机的组合起来，以便取长补短，获取互补特性，提高整体优势，以期获得人类、人工智能和控制理论高度紧密结合的智能控制系统，如PID 模糊控制器、自组织模糊控制器、基于神经网络的自适应控制系统等。
人工智能控制技术在液压机控制中也逐步得到广泛应用。CARIMA模型已经被用于描述液压挤压机柱塞行进速度与节流阀驱动步进电机控制脉冲之间的关系，采用广义预测控制(GPC)算法使挤压速度精确跟踪设定曲线，并有效抑制了对象参数时变、突加恒值干扰及随机干扰的影响。预测模糊控制技术控制高速液压机有效地解决了液压机高速化所带来的振动、冲击及精度问题。模糊PID控制器应用于高速液压拉伸机液压控制系统。自调整因子三维模糊控制器能够在线调整其量化因子和比例因子以适应被控对象的变化，更好地解决了锻打快速性与平稳性之间的矛盾。模糊控制方法还被用于改进实际生产中PID控制的一些不足，成功应用于大型水压机控制系统。而清华大学采用神经元网络提取液压机工况和超程值之间的一般关系，并将其应用于超程预测，实现了高精度停位控制[37]。
目前快锻液压机在控制策略方面大部分仍旧使用常规PID控制，并在一定程度上满足现代工业生产的需求，但很难在精度和效率上得到更大的提升，为了达到更高的精度和效率，很多人开始尝试加入智能控制策略。华中理工大学锻压教研室在从事锻造液压机组控制过程中已经使用模糊控制策略对多级开关阀控制的锻造液压机组进行计算机控制，取得满意的效果，提高了液压机的控制性能。
第1章绪论
1.3 课题来源和研究意义
实现锻造机械化和自动化，是向世界先进水平靠拢的必然手段。随着我国经济与世界接轨，世界性经济发展推动了我国制造业的飞速进步。汽车、航空航天等行业的发展，促进了锻压产业的发展，各类锻件的需求急速增加。这一形势迫使新锻造设备加速上马，新一轮研发锻造液压机的时期已经到来[38]。
锻造液压机具有高压、大流量、大运动惯量、大时变负载干扰、典型非线性等特点，这些特点往往造成锻造液压机快速性和稳定性差、难以协调、控制精度低等缺陷，为了克服这些负面影响，关键是分析和掌握快锻回路系统控制策略对液压机系统性能的影响。对快锻液压机快锻回路及其主要元件进行建模仿真和实验分析，对比不同快锻回路对液压机性能的影响，并应用智能控制策略对系统进行控制，对合理地提高液压机快速性与稳定性有很大的指导意义。
本课题来源于实际项目“22MN快锻液压机液压系统设计”，在此液压系统中采用了比例控制快锻回路。基于22MN快锻液压机控制系统及技术参数，根据现场采集数据，对比文献[3]中8MN快锻液压机组溢流快锻回路，分析研究了溢流快锻和比例控制快锻回路的系统性能。通过对两种快锻回路进行建模仿真以及实验研究，分别对溢流快锻和比例控制快锻回路的动静态特性进行研究分析，并对溢流快锻回路中溢流阀调定压力值对系统性能的影响进行了分析。同时，针对比例控制快锻回路性能上的不足之处，通过对各种控制策略特点的研究分析，提出使用智能控制与传统PID控制相结合的方式对系统进行控制，为锻造液压机快锻液压系统控制策略的研究提供了理论补充和指导。
1.4 课题主要研究内容
本课题基于22MN快速锻造液压机，在前期查阅、调研大量有关快锻液压机方面技术资料和相关论文的基础上，开展以下研究工作：
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(1)快锻液压机快锻回路系统特性研究总结介绍22MN快锻液压机的组成和工作原理，对快锻液压机溢流快锻回路和比例控制快锻回路工作原理和系统特性进行详细说明，并进行实际系统位移跟踪曲线及主缸和回程缸压力曲线对比；
(2)快锻液压机快锻过程系统建模仿真研究及实验验证利用机理建模的方法对快锻液压机快锻过程中涉及到的关键元件分别进行建模，在此基础上建立溢流快锻回路和比例控制快锻回路的数学模型，应用MATLAB/Simulink软件建立仿真模型，对其快锻特性进行仿真研究；搭建快锻液压机模拟实验台，对仿真结果进行实验验证；
(3)溢流阀调定压力对溢流快锻回路性能影响分析与实验验证调定溢流快锻回路中溢流阀不同的压力值，对快锻液压机快锻过程进行控制，通过仿真结果对比分析溢流阀调定压力对系统控制特性的影响，并进行实验验证；
(4)双模控制策略在比例控制快锻回路上的应用研究与实验验证用模糊和PID双模控制策略对快锻液压机比例控制快锻回路进行控制，将仿真结果与传统PID控制进行对比分析，并进行实验验证。
第2章 22MN快锻液压机现场测试结果分析
第2章 22MN快锻液压机现场测试结果分析 2.1 22MN快锻液压机概述
2.1.1 22MN快锻液压机本体概述
自由锻造工艺由基本工序、辅助工序和修正工序组成。基本工序有镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转等；辅助工序有钢锭倒棱、预压钳把、分段压痕等；修正工序有校直、滚圆、平整等。在自由锻造工艺过程中，必须不断操纵锻件，以完成上述不同的工序。锻造液压机本体结构型式应便于完成上述各种锻造工序。本体结构型式有单臂式、三梁四柱式、下拉式、缸动式等[39]。
22MN快锻液压机为下拉式本体结构，其结构如图2-1所示。压机由两根立柱及上横梁、下横梁组成一个可动的封闭式框架，工作缸固定于固定梁上，固定梁上还安装有回程缸、立柱导套及可动工作台。立柱按对角线布置。
图2-1 下传动锻造液压机系统
Fig. 2-1 The upstroke transmission system
16MN和45MN的快锻液压机组技术附件 1、快锻液压机组的组成 快锻液压机组主要包括以下几个部分（见示意图1）：压机本体、液压系统、全液式锻造操作机、砧库、送料回转车、地下式升降回转台、电气和计算机控制系统（操纵、显示、监控、故障自断等）、通风、照明、排污、报警等公用设施等。 图1.快锻机组结构示意图 （1）压机本体 主机主要由机架、工作缸、回程缸、导向装置、上砧夹紧快换装置、上砧旋转装置、移动工作台、横向移砧装置、上下砧、润滑系统、行程检测装置、支架、托板及垫板等组成。快锻液压机主机结构形式有两种，整体框架双柱式下拉式结构和分体预应力机架双柱斜置上压式结构，16MN和45MN的快锻液压机在结构上的对比如表1所示： 表1. 16MN和45MN快锻液压机结构
（2）液压系统 液压系统主要为快锻液压机工作提供动力源，是为压机吨位大，工作环境温度高，高压大流量，工作频次高，控制精度好，而且适应多种锻造程序和工艺需要，优化性能等条件而设计的。系统采用油泵直接传动，伺服比例阀控方式。 快锻液压机液压系统主要由主泵系统、主控制系统、辅助控制系统、循环系统、控制系统、检测与排污装置等组成。不同吨位的快段液压机组的液压系统在布置上有所区别，20MN以下，主泵台数较少，液压系统相对简单，全部布置在地面以下；25MN以上，主泵台数较多，液压系统复杂，全部布置在地面。表2为16MN和45MN快段液压机液压系统的基本组成及功能。 表2. 16MN和45MN快段液压机液压系统基本组成及功能
（3）全液式锻造操作机 全液式锻造操作机是配合主机完成锻造过程的主要辅助设备，主要通过其机械手夹钳所锻铸件，配合主机锻造。 全液式锻造操作机主要有无轨和有轨两种。目前，国内尚无技术成熟的无轨锻造操作机，主要依靠进口。国内主要是有轨锻造操作机。无轨锻造操作机相对于有轨锻造操作机具有占地面机小、操作灵活的特点。目前，无轨锻造操作机是兰州兰石重工新技术有限公司技术攻关项目。 不同型号的有轨锻造操作机基本结构是相同的，主要由机架、钳杆、吊挂系统、液压系统、检测系统、润滑系统、供电供水拖链、行走轨道及电气控制等12个部件组成，能完成六打动作：钳口加紧松开、钳杆平行升降及上下倾斜、钳杆水平面移动、钳杆正反旋转、操作机行走等动作。 锻造操作机的选型常根据快锻液压机的选型进行匹配，也可根据用户的实际需求进行匹配。 （4）砧库 用与存放待用的锻造工具（上砧和下砧）的工作平台。 （5）送料回转车 送料回转车是专门给操作机准确送料和使锻件调头的有轨小车。 （6）地下式升降回转台
锻造是金属压力加工方法之一，可分为自由锻造和模型锻造两类。自由锻 造按其设备的不同，可分为手工锻和机锻两种。手工锻是靠人力和手工工具使 金属变形，只能生产小型锻件；机锻是利用机器产生的压力使金属变形，是常 用的锻造方法。而这次我主要介绍的是自由锻方面的内容。 一、自由锻工序及工艺流程 自由锻工序分为基本工序、辅助工序和修整工序。基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、错移和扭转；辅助工序有压钳口、倒棱和压痕等；修整工 序有校正、滚圆、平整等。 制订自由锻工艺规程的主要内容和步骤如下： （1）绘制锻件图：锻件图是在零件图的基础上，考虑切削加工余量、锻件公差、工艺余块等所绘制的图样。 （2）选择锻造工序：确定锻造工序的依据是锻件的形状、尺寸、技术要求和生产数量等。 （3）确定坯料质量和尺寸：坯料有铸锭和型材两种，前者用于大、中型锻件，后者用于中、小型锻件。 （4）选择锻造设备：应根据坯料的种类、质量以及锻造基本工序、设备的锻造能力等因素，并结合工厂现有设备条件综合确定锻造设备。 锻造工艺卡主要包含的内容主要有：火次、工序、操作工序的说明、始/终锻温度、设备、工具。下面举例M6-29No22F煤磨排风机主轴零件自由锻工艺过程： 工序：钢锭下料（留冒口）-锻造-检验-探伤-正火-粗车-检验-调质-半精 车-检验-探伤-发货。 一般技术要求的提出会如下： 1、锻件表面必须光滑平整，无折叠、裂纹、夹渣、锻伤和过烧等现象； 2、钢锭锻造必须镦拔，如三墩三拔，确保用户探伤； 3、并给出坯件粗车后进行超声波探伤检测的标准以及验收标准；
4、给出调质处理后应达到的要求，如： Rm≥637MPa，Rel≥343MPa，A≥15%, Z≥35%, AKu≥31J, HB=195-255； 5、给出复检硬度的参照标准； 6、给出生产过程中执行的标准等等。 锻造工序为： 火次1：压把、倒棱（压制钳把，需每压一次翻转90或180度，避免钳把 便心，倒棱后需进炉加热至1250℃并保温后再镦粗；）；始1220-950℃终； 8MN油压机 火次2：拔长（注意保温时间；拔长时，若料温降低（低于1100℃），需 减小压下量，切忌低温强压；）；始1220-950℃终；8MN油压机 火次3-5：号印、锻成（1、锻造过程中留足水口，分料长度根据实际端面 情况适当调整，但需两头兼顾；2、检验合格后锯切水口及余料。）；始1180-850℃终；8MN油压机 自由锻中需用的工具有：平砧、球面墩粗板、墩粗漏盘、剁刀、分料摔、 型摔等。 二、自由锻常用的工装及模具 工装是指制造过程中所用的各种工具的总称.包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具、工位器具等，用来保证某种产品生产的一些设施。 我厂常用的手锻工具主要有：支撑工具（如铁砧）；打击工具（大锤、手锤）；成形工具（冲子、摔子）；夹持工具（如钳子）；量具（如直尺、卡钳）。 1、铁砧用于支撑被锻造的坯料和固定成形工具的下半部分，由铸钢或者铸铁制成，其重量一般为 100-150千克，形式有羊角砧、双角砧、球面砧和花 砧等。 2、大锤（分为直头、横头和平头）；手锤（圆头、直头和横头，圆头较常用）；平锤（用于修正锻件的平面和对锻件进行压肩）；型锤（用来卡脖压槽，也可用来加快拔长或增宽工序的进行）；摔锤（用于摔圆和修光锻件的外圆） 3、冲子，用于冲孔，根据孔的形状可将冲子的头部做成各种所需截面，为了便于取出，需做成锥形。 4、垛子，有冷、热垛子两种，区别在于刃口的形状不同，冷的短粗，刃口厚而钝，其刃部倒角约为45°~60°；热的细长，刃口薄而锐利，刃部倒角约 为30°左右，有时也可不做成角度做成1.5~2mm宽的平口刃。此外还有圆弧剁 和单面剁。
液压机-----天锻液压 【产品介绍】： 液压机（又名：油压机）利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类很多。当然，用途也根 据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。水压机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。模锻水压机要用模具，而自由锻水压机不用模具。我国制造的第一台万吨水压机就是自由锻造水压机，锻造液压机主要用于自由锻，也可用于较小锻件的胎锻和模锻，液压机采用油泵直接传动和双柱下拉式结构、工件缸、回程缸、动力系统及管道均置于地坑内，因此工作缸管道抗污染能力高，机器安全性好，动力源与压机连接管道短，工作效率高，振动小，噪音低，并可显著降低厂房高度，节省投资。 【产品功能】： 1.减轻质量，节约材料。对于汽车发动机托架、散热器支架等典型零件，液 压成形件比冲压件减轻20%～40%；对于空心阶梯轴类零件，可以减轻 40%～50%的重量。 2.可减少后续机械加工和组装的焊接量。 3.减少零件和模具数量，降低模具费用。 4.提高强度与刚度，尤其是疲劳强度。 5.降低生产成本。 【产品结构】： 液压机的驱动系统主要有泵直接驱动和泵-蓄能器驱动两种型式。泵直接驱动这种驱动系统的泵向液压缸提供高压工作液体，配流阀用来改变供液方向，溢流阀用来调节系统的限定压强，同时起安全溢流作用。这种驱动系统环节少,结构简单,压强能按所需的工作力自动增减，减少了电能消耗，但须由液压机的最大工作力和最高工作速度来决定泵及其驱动电机的容量。这种型式的驱动系统多用于中小型液压机，也有用泵直接驱动的大型（如120000千牛）自由锻造水压机。 【产品分类】： 按结构形式现主要分为：四柱式、单柱式（C型）、卧式、立式框架等。
天津大学 2007届高职专科毕业设计 论文题目：锻造液压机的原理 姓名： 年级：2007届 院系：电气与自动化工程学院 电气与自动化技术
摘要 液压机主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。液压机采用PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。 该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。在本设计中，通过查阅大量文献资料，设计了液压缸的尺寸，拟定了液压原理图。按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。 关键词：锻造，液压系统，液压机， PLC
目录 目录 (Ⅰ) 第1章国内外重型锻压设备的发展概况 (1) 第2章锻造液压机系统 (4) 2.1 锻造液压机的系统原理 (4) 2.1.1液压系统工作原理 (4) 2.2.液压系统分析 (5) 第3章锻造液压机的改进设计方案及分析 (6) 3.1 锻造液压机的该机方案 (6) 3.2 液压机的改进方案分析 (7) 第4章PLC在液压机控制系统改造中的应用 (7) 4.1 工艺原理分析 (8) 4.2 液压系统控制过程分析 (8) 4.2.1 液压机执行部件动作过程分析 (8) 4.3 PLC电控系统设计 (10) 4.3.1 硬件设计与软件实现 (10) 4.3.2 三地操作 (14) 4.4 PLC可靠性保护措施 (15) 4.4.1电动机组保护 (15) 4.4.2机械设备的保护 (15) 4.5 PLC程序设计 (16) 第4章液压机电气控制系统 (18) 4.1 液压机电气控制方案设计 (18) 4.1.1液压机电气控制方案选择 (18) 4.1.2电气控制要求与总体控制方案 (19) 4.2 液压机电气控制电路设计 (20) 4.2.1液压机主电路设计 (20) 4.2.2液压机控制电路设计 (20) 4.3 液压机电气控制系统分析 (22)
forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式： 1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。 重型航空模锻液压机进行热试为了获得高的精度应注意防止下死点处过载，控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度，调整下死点和利用补助传动装置等措施。 滑块 还有滑块垂直和水平运动(用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造)方式之分，利用补偿装置可
电液锤、液压机、快锻机和精锻机各自的特点 1 电液锤 传统蒸汽锤、空气锤能源消耗大，据统计能源利用率不到2%。为解决蒸汽锤、空气锤存在的问题，国外锻锤设计制造商加快了电液锤的研制步代，取得显著成效。德国 Lasco公司是世界著名的锻锤制造商。从电液锤发展历史来看，液压锤经历了从放油打击单动落锤(KH型，称为第1代产品)到放油打击双动落锤(KHK型，称为第2代产品)再到现在的全液压双动落锤(KGH，称为第3代产品)。全液压双动落锤的打击能量是通过控制油量多少来实现的，打击阀的关闭时间可不受锤头位置的限制，操作十分灵活可靠，彻底根除了放油打击电液锤的许多弊病。因此，近年来这种电液锤得到较快的发展。该公司的电液锤已经实现了程序化控制，即打击能量和打击次数都可实现程序控制。锤的传动效率高达65%，为蒸汽锤和空气锻锤的30倍。此外，德国Beche公司还研制了全液压锤。近10年来，我国在电液锤研制方面也取得很大发展，主要表现在传统蒸汽锤、空气锤换头改造上，即采用电液传动装置了代原有锻锤的气缸及动力站，保留原有机架、砧座。安阳锻压机械公司利用这种技术为数十家企业改造1-3t传统蒸汽锤和空 气锤10余台，取得了较好效果，能源利用率由2%提高到20%-60%。除换头外，电液锤整机的研制仍处于发展阶段，居于德国lasco 公司第2代产品发展水平上，属于液气锤。全液压锤研究和制造正在起步。
2 液压机 液压机的结构特真使其易于获得较大的工作压力、行程和空间;工作压力和工作速度可根据需要进行调整，且平稳，无冲击。其不足之处是生产效率比较低，活动横梁下死点不易控制准确。由于液压机具有变形速度低的特点，有利于合金的塑性变形。因此，比较适用于高合金铸锭锻造。国外制造液压机技术比较成熟。俄罗斯重型锻压设备制造公司是生产锻压设备的主导公司，可生产800t,125t,2000t,3150t,6300t液压机，其载重量为5-30t，负载力矩为118-785kN"m，是轨道式锻造操作机。俄罗斯依若尔重机厂能制造12500t的液压机。俄罗斯上萨尔达冶金生产联合公司是世界上最大的钦生产商，拥有世界上最大的75000t液压机。2002年，在75000t和30000t液压机上安装了自动控制系统，可生产重达3.2t的锻件。美国能生产液压机的最大吨位为12000t，日本生产的最大吨位为10000t，我国液压机设计制造技术与国际水平相当，第一重型机械集团、第二重型机械集团公司均可制造12000t液压机。我国拥有10000t级大型液压机数量己跃居世界第3位。为了提高液压机的使用效率，国外液压制造商把目光放在锻造液压机的技术改造上，主要对液压系统和控制系统的改造。在这方面德国sPs公司、德马克公司积累了不少成功经验，液压系统采用现代的先导阀，手工操纵改用计算机控制，改造后液压机具有与快锻机相同的控制精度和性能。 3 快锻液压机
一篇掌握阀门锻造的基础知识 铸造和锻造是两个不同的加工工艺。 铸造是把没有形状的金属液变成有形状的固体。铸造阀门就是浇铸所成的阀门。 锻造主要是在高温下用挤压的方法成型。可以细化制件中的晶粒。锻造阀门就是锻打出来的。 今天，小编为大家整理了在阀门锻造工艺中的一些基础知识，共大家学习与参考。 锻造的种类 （一）根据变形温度分类 当温度超过300-400℃（钢的蓝脆区），达到700-800℃时，变形阻力将急剧减小，变形能也得到很大改善。根据在不同的温度区域进行的锻造，针对锻件质量和锻造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。不加热在室温下的锻造叫冷锻。 在低温锻造时，锻件的尺寸变化很小。在700℃以下锻造，氧化皮形成少，而且表面无脱碳现象。因此，只要变形能在成形能范围内，冷锻容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。只要控制好温度和润滑冷却，700℃以下的温锻也可以获得很好的精度。热锻时，由于变形能和变形阻力都很小，可以锻造形状复杂的大锻件。要得到高尺寸精度的锻件，可在900-1000℃温度域内用热锻加工。另外，要注意改善热锻的工作环境。锻模寿命（热锻2-5千个，温锻1-2万个，冷锻2-5万个）与其它温度域的锻造相比是较短的，但它的自由度大，成本低。 坯料在冷锻时要产生变形和加工硬化，使锻模承受高的荷载，因此，需要使用高强度的锻模和采用防止磨损和粘结的硬质润滑膜处理方法。另外，为防止坯料裂纹，需要时进行中间退火以保证需要的变形能力。为保持良好的润滑状态，可对坯料进行磷化处理。在用棒料和盘条进行连续加工时，目前对断面还不能作润滑处理，正在研究使用磷化润滑方法的可能。 （二）根据坯料的移动方式分类 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻
直齿圆柱齿轮精锻技术的发展现状与趋势 1．概述 齿轮是应用最广的一种机械传动零件，具有结构紧凑、传递动力大、效率高、寿命长、可靠性好和传动比准确等特点。齿轮的精密锻压技术由于其显著优点；正日益受到各国研究人员的重视，得到了蓬勃发展。 齿轮精锻技术是指齿轮轮齿由坯料经过精密锻压直接获得完整的齿形，而齿面不需切削加工或仅需少许精加工即可进行使用的齿轮制造技术。与传统的切削加工工艺相比，齿轮精锻工卜艺具有以下特点： (1)改善了齿轮的组织，提高了其力学性能。精锻使得金属材料的纤维组织沿齿形均匀连续分布，晶粒及组织细密，微观缺陷少，因此，精锻齿轮的性能优越，齿的弯曲强度、接触疲劳强度和耐冲击性明显高于切削齿轮。一般来说，精锻可使轮齿抗冲击强度提高约15%，抗弯曲疲劳寿命提高约20%。 (2)提高了生产效率和材料利用率。通过精锻成形，齿轮精度能够达到精密级公差标准，不需或仅需少量后续精加工，即可以进行热处理或直接投人使用，生产率和材料利用率高。 (3)精锻齿轮减少了热处理时的齿廓变形，提高了齿的耐磨性和齿轮啮合时的平稳性，提高了齿轮的使用寿命。 尽管齿轮锻造有许多优点，并且直伞齿轮精锻技术已成功地应用
于生产，但由于直齿圆柱齿轮精锻具有齿形型腔（特别是上下角隅处）充填困难、成形力大、模具设计与制造精度要求严格等特点，成形中遇到了许多困难。多年来，各国研究人员运用各种理论、技术手段和试验方法，对直齿圆柱齿轮精锻技术进行了不懈的研究。 2．直齿圆柱齿轮精锻的理论研究 英国曼彻斯特大学科技学院的Chitkara N R等人对直齿圆柱齿轮的塑性成形作了数值模拟分析，用能量法和上限法分析了镦锻直齿轮的变形规律；Dohamann F等人用数值逼近法和主应力法分析了冷精锻齿轮时的金属流动和模具应力情况，给出了沿齿面轮廓的法向应力分布图。韩国学者J.H.Song和Y.T.Im开发了一种直齿圆柱齿轮冷正挤压辅助系统，这个系统可根据输人的齿轮参数给定可供实用的齿轮成形工装。Kondo K和Ohga K提出了齿轮分流减压锻造法Choi J C 发展了分流法，提出了向内分流成形的直齿圆柱齿轮精锻工艺，并进行了二维有限元模拟分析。Jongung Choi和Hae-Yong Cho等人提出了一种直齿圆柱齿轮锻造时的新的动可容速度场，并用上限法对其成形过程进行了深入的研究，得到了成形力主要与齿轮齿数有关的结论Yang D Y采用刚、粘塑性有限元法对直齿圆柱齿轮精锻成形进行了数值模拟。KnoerrM在1992年用DEFORM模拟了圆环状齿轮坯的三工位热锻过程，预测了该成形过程中可能出现的折叠缺陷，并根据模拟结果改进成形参数，获得了无缺陷的零件。德国Th.Herlan应用有限元分析方法，采用ANSYS软件来优化齿轮的几何形状，从而降低锻造压力和模具应力，给出了FEM分析的模具的受力图和优化齿轮
12.5MN锻造液压机组 技术协议 需方：XXXX科技有限公司 供方：XXXX液压机电工程有限公司 时间：XXXX年1月9日
双方就1250T锻造液压机及5吨操作机技术问题在买方厂内经过反复讨论，达成如下技术协议： 1、设备主要用途和特点 1.1主要用途： 1.1本设备用于传统自由锻造工艺（包括开坯、镦粗、拔长、弯曲、扭转、切割、错移等）。 1.2机器特点： 1.2.1本机器的控制系统设有手动、联动二种工作方式。联动方式（与操作机配合）可以快速拔长。尺寸控制精度±1mm。快锻次数超过40次/min。 1.2.2液压系统采用二通插装阀集成系统，电器控制系统采用“PLC”可编程控制器。 1.2.3本机的动力系统安装在地面上，便于维护、维修。 1.2.4本机带有移动工作台，方便模具更换，锻件移动。 1.2.5机器的压下及移动台位置有位置检测和控制。 2、机器使用条件 2.1工作环境温度：0~40℃。 2.2冷却水供水压力：≤0.6MPa 2.3冷却水工作温度：≤25℃ 2.4动力电源：三相四线制380V 2.5电压波动范围：380V+10% 2.6机器功率：~880kW 2.7液压系统使用介质：抗磨液压油YB-N46 3、主要技术参数
3.1 12.5MN锻造压机主要技术参数表
3.2 5t/10t.m锻造操作机 全液压轨道直移式锻造操作机，可以与压机配合实现锻造功能。能够夹持5吨钢锭进行锻造，夹持力矩为10吨米，夹持直径最小100 mm，最大1000 mm。 3.2.1 锻造操作机技术参数 ●公称载重量 5T ●夹持力矩 10T.M ●夹持棒料直径（最小/最大）Ф100/Ф800mm ●钳架中心高（距轨面最小/最大） 600/1650mm ●钳杆伸出量（大车前端面伸出外端距离） 1700mm ●大车轨距 2200mm ●大车行走速度 0～25 m/min ●平行升降速度 3 m/min ●钳口夹紧速度 0.5 m/min ●钳架倾斜角度（上/下）上倾 7°，下倾 10°到地 ●钳头旋转角度±360° ●钳头旋转速度 1～18 r/min ●钳头最大旋转直径 1250mm ●液压系统压力 16MPa ●电机总功率 50KW 3.2.2 采用对称布置的双链轮驱动，操作机车体行走平稳，大车车轮不会发生“啃轨”现象；制动前先减速保证平稳停住。承载时不发生结构变形现象。 3.2.3 吊挂系统：吊挂装置的提升油缸与机架采用关节轴承连接，工作时各相对运动不会产生相互干涉现象。保证其水平和垂直缓冲能力≥100 mm，
一、适用机型： THP10-2000G 二、主要结构 1、设备组成：机身、主缸、工作台、导轨、整形工具、调平工具、安全装置、限程装置。 2、重要部件：主缸、调平工具等、液压系统、导轨等。 三、设备操作 1、启动前检查； 1.1、查看设备日常（周）保养、运行记录和交接班记录是否运行正常，设备是否有故障、待 修等指示。 1.2、检查液压站油箱液位和润滑油箱液位是否正常，液压油是否充足。各液压连接管是否漏 油。 1.3、检查操作台面板上按钮是否灵活。 2、启动 2.1、不了解此台设备的结构、性能和操作程序者禁止擅自操作设备。 2.2、操作者必须严格执行操作规程，禁止超负荷使用工作。 2.3、启动油泵，应先使油泵空载运行5分钟。确定各液压油管连接处无漏油、电动机和油泵 运转正常后。再启动执行下一步操作。 2.4、操作设备空行程试运转5-10分钟，确认液压系统、润滑系统、操作系统无故障后再开始 加工产品。 2.5、设备在运行中发现漏油或其它异常（如动作不可靠、噪音大、振动和冲击等）时，应立 即停机检查，分析原因，排出故障，禁止使设备带病投入生产。 2.6、必须严格遵守此台设备规定的压力和行程范围，严禁超压、超程、超载、偏载使用。2.7、严禁滑块超过最大行程使用，不带模具时模具最小闭合高度不得小于2000mm， 2.8、压机在不同压力下滑块、工作台接触面积要求如下： 2.8.1、在公称力20000-10000KN下集中载荷，其接触面必须大于1500㎜×1300㎜。 2.8.2、在公称力10000KN以下集中载荷，其接触面必须大于1400㎜×1300㎜。 2.8.3、滑块的偏心距不得大于100㎜。 2.9、电气设备接地必须牢固可靠。 2.10、严禁操作者任意调整电控系统的互锁装置，拆除损坏或任意移动各限位块挡块的位置， 各种液压元件未经主管部门同意，不准私自调节或拆换。 2.11、设备停机4小时以上，启动油泵使油泵运转5分钟后，再空行程运动5—10分钟。严禁 在油泵没有运行5分钟和设备空行程运动5—10分钟后开始工作加工产品。 3、关机 3.1、工作完毕后在工作台放置一个垫块，使滑块下降与垫块接触。
快锻液压机 锻压速度接近于汽锤的液压机，简称“快锻机”。压力为500～3000吨,但以1000～2000吨为多。每分钟锻压次数可达80～120次。快锻液压机一般采用双柱或四柱下拉式结构，液压系统部件的动作灵敏、快速。液压机通过计算机控制活动横梁的压下量与行程，同时也将液压机与操作车连锁操纵。现在已发展到锻压过程控制，生产坯料尺寸精度可达±1～2mm。 我国50年代开始研制快锻液压机。当时，新型合金材料不断出现，这些材料塑性差，变形抗力大，热加工温度范围窄，要求锻压设备能力大、速度快，这在一般的锻压水压机和汽锤都不能兼具这两个条件，而快锻液压机却能够兼具，因此，在60～70年代得到很大发展，几乎代替了3000吨以下的锻压水压机。中国从60年代也开始试制了500吨、630吨和2000吨几种快锻液压机。快锻液压机广泛用于机械制造业，也用于特殊钢及钛合金生产中。为了扩大品种、提高质量，快锻液压机已成为现代化特殊钢厂的必备装备，对耐热合金、不锈钢、高速钢、模具钢等材料都能加工;它可生产较大规格的方、圆、扁坯锻材和盘件、环件、炮筒、炮尾座及各种自由锻件，宜于多品种小批量的生产；它与精锻机联合作业，还可生产大型管坯、车轴等产品。
快锻液压机的特性 1.快速性主要影响因素：建压时间、卸压时间、返程速度。这3点和系统所选元件的动态特性有密切关系。因此,在系统设计和泵站装配时要充分考虑高压泵、主控阀、管道、蓄能器等元件的特性及位置摆放,减小其液容效应,提高系统快速性。 2.冲击震动小：快锻液压机工作于高压大流量状态,流动的液体具有强大液压能,其中一部分能量用来使工件产生塑性变形,另一部分则使工作缸、管道及机架等产生弹性变形,同时由于液压油的液压弹簧效应也储存了大量能量,这部分势能的释放势必导致系统压力、动梁等具有振动特性,所以解决压机的振动冲击问题是高压大流量系统的重中之重。液压机液压系统的冲击振动一般发生在主缸卸压时。 3.注重节能溢流损失小,系统发热少。 （1）随着工件变形抗力增加,系统压力逐渐升高而速度逐渐减小,当系统压力达到一定值时,系统所需流量很少,利用压力反馈减少泵投入台数使系统溢流达到最小。 (2)流量负载合理匹配。锻造工艺要求不同时,液压机的工作速度要求不同,如果系统流量和负载不匹配,会造成很大的功率损耗。因此系统要可在操作过程中,根据需要实时变换泵的投入台数。另一方面,由于压机动梁压下和返程两个阶段所需流量相差很大,也可通过选定使压下和返程投入泵的台数不一样,从而减小溢流损失,达到节能目的。 (3)能量储存。传统的快锻回路采用差动形式,系统快速压下时,回程缸背压腔压力不可调造成系统10% ~20%功率损失。如果在液压机泵口和回程缸回油路上设置蓄能器,压机下降时泵口蓄能器释放能量,回程缸口蓄能器回收能量,快速返程时两蓄能器工作状态相反,这样不仅节省能量,而且减少建压时间,使液压机的动作更加柔和。 (4)镦粗时采用恒功率控制。液压机镦粗时,可以利用伺服控制新型变量泵,采用容积控制,利用恒功率输入,满足液压机镦粗时压力飞升快而工进速度慢的特点。 (5)辅助系统采用多种控制方式。辅助系统包括移动工作台、移砧工作台、顶出缸、旋转缸、定位缸等。移动工作台和移砧工作台需要压力高、流量大,而顶出缸、旋转缸和定位缸需要的压力低、流量小。可以利用变量泵,通过设定不同的恒流输入曲线,减少节流损失同时满足系统速度需要。 4.控制精度好：采用电液比例控制技术，锻造液压机液压控制系统庞大,系统的固有频率不高,快速性和高精度控制难以协调。且快锻效果受外负载———锻件的物理特性影响很大。快锻次数低时容易超程,快锻次数高时快锻行程不到位。
毕业设计（ 论文）开题报告 题 目： 400t 液压机设计 ________________________________ 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计及其自动化 学生姓名： 姜洪斌 学 号：200902010230 指导老师： 钟定清 囱浙2和薯隴
2010 年3 月13 日 开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述” ）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10 篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1 篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。 4.统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计（论文）开题报告
一些通用机床到20世纪30年代才采用了液压传动。 20世纪60年代以来，随着原子能、空间技术、计算机技术的发展，液压技术得到了很大的发展，并渗透到各个工业领域中，开始向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化等方向发展。 目前，减小液压元件的体积和质量，改进元件的性能、提高元件的寿命，研制新介质、新密封材料、新密封方式，深入研究介质的净化，污染、泄漏和噪声的控制等，均为当前的液压技术发展和研究的重要课题。 我国的液压工业开始于20世纪50年代，其产品最初只用于机床和锻压设备，后来又用于拖拉机和工程机械。当前，以广州机床研究为主，在引进、消化国外（主要是前苏联）中、低压液压元件制造技术的基础上，自行设计了公称压力为2450kPa和6174kPa中低压液压元件系列。并迅速投入大量生产。1952年开始，实行第一个五年 计划，我国迅速建立起独立自主的完整的工业体系，能够逐步自行设计和制造国产汽车、机车、轮船、发电设备、冶炼轧钢设备、飞机、火箭乃至精密的宇航设备。这些都极大地促进并需要各种液压机的迅速发展。 近年来，我国一方面大力引进国外结构和性能先进的液压元件及先进的制造技术，积极研制结构创新、性能好、节能、符合世界发展主流的液压元件，另一方面，对国产各类液压元件，进行产品结构调整。 随着我国的改革开放，国民经济迅猛发展，我国的液压技术在21世纪必将获得更快的发展，并将创出具有我国特色的新的液压元件系列品牌产品；设计、生产、开发出采用我国新系列液压元件的各类主机，使用我国的液压进入世界先进行列⑷。 5小结 噪音、高度集成化的方向发展。液压技术已成为工业机械、工程机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术。液压技术的革新主要体现在液压现场总线技术、自动化控制软件技术、随着原子能技术、空间技术、计算机技术的发展，液压技术与液压机已渗透到各个工业领域中，并开始向高速、高压、大功率、高效率、低液压节能技术等方面。液压机被广泛应用于机械工业的许多领域，例如在锻压领域中，液压机被广泛应用于自由锻造、模锻、冲压、挤压、剪切、拉拔成形及超塑性成形等许多工艺中；而在机械工业的其他领域，液压机被应用于粉末制品、塑料制品、磨料制品、金刚石成形、校正压装、打包、压砖、橡胶注塑成形、海绵钛加工、人造板热压，乃至炸药模压等十分广泛的不同工业领
机械类-=-模锻液压机 有需要的请加QQ：2840357887 各种资料都包括在内 目录 第1章绪论 ......................................................................... 错误！未定义书签。 1.1液压传动与控制概述 ................................................ 错误！未定义书签。 1.2液压机的概述 ............................................................ 错误！未定义书签。 1.3液压机的特点 ............................................................ 错误！未定义书签。 1.4液压机的工作原理 .................................................... 错误！未定义书签。 1.5液压机的分类 ............................................................ 错误！未定义书签。 1.6液压机的发展概况 .................................................... 错误！未定义书签。 1.7模锻液压机的概述 .................................................... 错误！未定义书签。第2章模锻液压机参数的设计 ......................................... 错误！未定义书签。 2.1公称压力（公称吨位）及其分级 ............................ 错误！未定义书签。 2.2最大净空距（开口高度）H ..................................... 错误！未定义书签。 2.3最大行程S ................................................................. 错误！未定义书签。 2.4活动横梁运动速度 .................................................... 错误！未定义书签。 2.5顶出缸工作参数 ........................................................ 错误！未定义书签。第3章模锻液压机本体部分的设计 ................................. 错误！未定义书签。 3.1机身 ............................................................................ 错误！未定义书签。 3.2立柱 ............................................................................ 错误！未定义书签。 3.2.1 立柱的结构及连结形式..................................... 错误！未定义书签。 3.2.2 立柱的强度计算............................................... 错误！未定义书签。 3.3横梁 ............................................................................ 错误！未定义书签。 3.4主液压缸 .................................................................... 错误！未定义书签。 3.4.1 主液压缸的计算................................................. 错误！未定义书签。 3.4.2 主液压缸的校核................................................. 错误！未定义书签。 3.5回程液压缸 ................................................................ 错误！未定义书签。
国外近十几年液压机及大型锻件生产发展概况 国外近十几年液压机及大型锻件生产发展概况进入20世纪90年代，世界经济发展的动向是，新技术成为推动经济发展的重要因素，世界性产业结构调整继续深化和国际化的步伐加快，发展中国家的经济迅速发展，发达国家不仅在产品上，还在资本和技术上寻求向外扩张。我国加入世贸组织是表明要参与国际经济大循环，我国的大型锻件生产也将推向国际化，大锻件生产的技术含量很高，要参与国际竞争，实质就是质量，品种，成本和投资深化的竞争，也就是先进生产技术的竟争。了解国外大型锻件生产发展水平，行业生产技术发展状况，才能探讨加速我国大型锻件生产的技术改造，在提高自给率的同时开发国际市场，这是当前十分重要的问题。 在20世纪90年代前后，由于发达国家重工业生产不景气，成套设备市场处于饱和状态，造成大型锻件市场紧缩，竞争激烈，再加上油价上涨，劳动力不足，严格执行环保法规，这些辣手问题困扰着大型锻件的生产发展。另一个难题是随着大型机械产品和重大成套设备技术不断发展，对大型锻件的质量提出了更高的性能要求。为了扭转这种局面，适应市场的高要求，再加上近十几年出现不少新钢种，冶金技术和锻压加工技术的快速发展，推动了世界性大型锻件生产行业的大改组，大投资和生产技术的大提高，以适应市场激烈竞争的要求。 在20世纪60?70年代，国外生产大型自由锻件的国家通过采用新技术，新设备，结构调整，关闭和新建一批液压机，重新进行分工，经过几年逐步走向合理。如美国，英国，德国，意大利关闭10多家大型铸锻件生产厂，关闭，拆除10 多台60MN以上自由锻水压机，其中美国有60MN，120MN，140MN，英国有2台60MN，90MN和德国有2台60MN，80MN意大利，120MN等。（一）近十几年大型锻件生产技术的发展特点锻造用钢锭质量直接决定锻件毛坯的质量，而锻件产量与锻压设备性能和辅助设备配置有关，为此，国外大型锻件生产企业主要抓冶炼质量及水压机性能和辅肋设备的配置。 1，冶炼方面：采用电炉或超高功率电炉（超高压）和钢包精炼炉（劳改），经真空碳脱氧（光碟）或或真空吹氧脱碳（VOD）的处理的钢液，在真空室浇注钢锭，已成为用水压机生产大锻件不可缺少的重要条件，用电炉和钢包精炼炉合理冶炼分工，组织最佳冶金过程，采用电磁搅拌，真空吹氩脱气，真空浇注等，对钢液进行综合处理，使钢中气体和有害元素含量达到最低，如氢≤为0.5ppm，02≤9PPm，磷，硫，砷（砷），锡（锡），锑（锑）为0.006?0.003％的水平，达到减少成份偏析，改变非金属夹杂物形态，以提高大型锻件的综合性能。
2015-06-08锻压世界锻压世界 forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式： 1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。
3 快锻液压机 目前，在一些发达国家，尤其是德国，快锻液压机的设计制造技术已经相当成熟。它们用油作介质，泵直接驱动，大多采用下拉式主机结构，液压泵站一般设置在主机附近的地下室内。某些公司设计制造的快锻液压机具有一系列先进性，主要表现在:液压系统采用具有快速反应的电磁阀作先导阀，其切换频率高达250次/min，故该阀动态响应快、动作灵敏、启闭迅速，能满足压机快速性要求;主缸和排液设有另外的通道，使充液阀成了只有充液功能的单向阀，减少了液压冲击;快锻液压机采用微机控制，压机与操作机之间联动自如，当锻件的锻造工艺确定后，即可通过计算机控制实现程序化锻造，我国快锻液压机的主要生产厂家有西安重型机械研究所和兰石新技术开发实业公司。 在20世纪80年代中期，由西安重型机械研究所和北京重型机械厂研制成国内第1台800t快锻液压机组，在兰石公司投人运行。兰石公司对该机组的液压系统、主机、微机控制系统进行全面评估，发现了快速电磁阀电路板设计、高速轻型泵的泵头阀、主机圆形立柱与调整导套间隙不易调均，运动不够平衡等技术问题，在总结经验的基础上，提出了一系列改进措施，取得了成效。 目前，兰石公司已能生产800t和1600t快锻液压机，制造水平有了很大提高，但其液压系统的主要部件如泵、先导阀等还需国外配套。我国快锻液压机的总体水平与德国制造技术相比还有较大的差距。随着现代工业的快速发展，人们对自由锻件的尺寸
精度和生产效率提出了越来越高的要求，因而对液压机的锻造速度和压下精度的要求也随之提高，为了适应这种要求，快锻液压机应运而生。 国外生产快锻液压机的厂家主要有德国曼内斯曼一德马克 公司、潘因克(pahnke)公司和日本的三菱长崎机工株式会社。 4 精锻机 精锻机(径向精密锻造机)开发于20世纪40年代，其中卧式精锻机用得较多，分为机械驱动和液压驱动2种形式。径向锻造具有脉冲锻打和多向锻打的特点，而且脉冲锻打频率高(一般为180-1800Zk/min)，速度快，每次变形量很小。采用多锻模(最多可达8个)，沿径向从多个方向锻打，使金属变形处于三向压应力状态，有利于提高金属的塑性。此外，径向锻造机自动化程度高，生产的锻件精度高，表面粗糙度小。 但也有不足之处，因为锻造时，工件表面变形大于中心部位变形，如果锻比控制不当会出现心部锻不透的现象。另外，由于打击频率高，产生变形热，使锻件局部温度上升，导致钢的显微组织不均匀，影响性能。 奥地利GFM是世界知名的径向锻机生产公司，可生产3种类型的精锻机： ①机械传动的SX型； ②液压传动的PX型； ③(连续式SD型。