电动螺旋压力机与摩擦压力机的区别

采用自由锻设备，较模锻设备低廉； 操作灵活，可制造较大模锻件； 胎膜结构简单； 锻件成本低
应用：适用于没有模锻设备的中小型工厂中 生产中小批量锻件
胎膜种类：
—扣模 —筒模 —合模
常用锻造方法的综合比较
§2 锻造工艺规程的制订
一、绘制锻件图
锻件图是以零件图为基础, 结合锻造工艺特点绘制 而成。
1. 敷料、余量及公差
变形程度越大，纤维组织越明显。 拔长时的锻造比：Y拔=F0/F=L/L0 镦粗时的锻造比：Y锻=F/F0=H0/H
最大正应力方向与纤维方向重合，
最大切应力方向与纤维方向垂直， 并使纤维分布与零件的轮廓相符合， 尽量使纤维组织不被切断。
§3
金属的可锻性
金属的可锻性：材料在锻造过程中经受塑性变形 而不开裂的能力。
锻造是金属零件的重要成型方法之一,它能保证 金属零件具有较好的力学性能,以满足使用要求。
§1 锻造方法
一、自由锻
自由锻：是利用冲击力或压力使金属在上下两个抵 铁之间产生变形，从而获得所需形状及尺 寸的锻件。
金属沿变形方向可以自由流动
自由锻特点：工具简单，通用性强； 可锻锻件质量范围大：1kg～300t
盘类锻件
轴类锻件
2. 锻件分类及基本工序方案
锻件分类 图例 锻造工序 镦粗（或拔长及镦 粗），冲孔，在心 轴上拔长 镦粗（或拔长及镦 粗），冲孔，在心 轴上扩孔 拔长（或镦粗及拔 长），错移，锻台 阶，扭转
筒类锻件
环类锻件
曲轴类锻件
弯曲类零件
拔长，弯曲
二、模锻
模锻：利用锻模使坯料变形而获得锻件的锻造方法。 特点：● 锻件尺寸精确、加工余量较小 ● 结构可以较复杂 ● 生产率高 方法： ● 锤上模锻、 ● 曲柄压力机上模锻、 ● 摩擦压力机上模锻、 ● 胎模锻

科技创新与应用 ｌ ２ ０ １ ３ 年 第１ ９ 期
应 用 科 技
筒述 螺旋 压 力机 的械 股份 公 司重 型 装备 制 造 分厂 ， 黑 龙 江 齐齐哈 尔 １ ６ １ ０ ４ ２ ）
摘 要： 对 于压 力机 的发展 ， 各 类螺 旋压 力机在 发 展 特性 以及 工作 的现 状 和动 向上 面都 各 有 不 同 。文 章 主要 通过 对螺 旋 压 力机 的 整 个发 展 的趋 向做 出 了分析 ， 通 过 比较 和 论证 提 出大吨 位 的螺 旋压 力机 在 发展 上 应 当适 当 的受 到 限制 ， 而 离合 器压 力机 以及
新 型 的伺 服 驱动 的 螺旋 压 力机 则 应 当得 到相 应 的发 展 。 关键 词 ： 螺旋 压 力机 ； 特点 ； 发展 ； 趋向
６ ３ ０ ０ Ｋ Ｎ样 机 ， １ ９ ７ ２ 年 德 国公 司制 造 了 当时 世 界 最 大 的 ６ ３ ０ ０ Ｋ Ｎ压 压力 机 的发 展 由来 已久 ， 从 很 早 很 早 以前 的欧 洲 就开 始 使 用木 力 机 ， 设计 吨位 则达 到 ２ ５ ０ ０ ０ ０ Ｋ Ｎ 。 液 压 螺旋 压 力机 按 驱 动方 式 有两 液压 缸 驱动 （ 推缸式） 和液 压 马达 驱 动 （ 副 螺杆 式 ） 。液 压 螺 旋压 质 的螺旋 压 力 机 了 ，这 种 古 老 的设 备是 机 械 设 备 成型 较 早 的一 种 ， 种一 其 加速 传 动效 率 可 达 ６ ０ ％～ ７ ０ ％。此外 ， 系 统 历 史 悠 久 。早 期 的螺 旋 压 力 机 主 要被 用 作 压 制 葡 萄 汁 或 者 是 橄榄 力 机 的效率 大 大 提 高 ， 油 。十 五世 纪 的德 国人 根 据 螺旋 压 力 机 的原 理 ， 在 此 基 础上 进 行 改 工作 寿 命 大 大提 高 ， 据 德 国公 司 ４ ０ ０ ０ ０ Ｋ Ｎ压 力 机 连 续 工作 ６ 年， 没 没 出现 过故 障 。但 与摩 擦 压 力机 相 比 ， 结构复杂 ， 进 和发 挥 造 出 了螺旋 印 刷机 ， 这 两 种 机械 就 成 为 了后 来 的 各种 压 力 换 过油 泵 和马 达 ， 机 的原 型 。 所以， 在 欧洲 的语 言 中 ， 印刷 以及 压力 这 两 个词 语 在词 根 维 修成 本也 更 高 些 。 ２ ． ３ 电动 螺旋 压力 机 上 也是 彼 此相 同的 。后来 ， 意 大利 人 在 十六 世 纪 使 用压 力 机 开始 制 直接 用 电动 机转 子 来代 替 飞 轮 ， 或通 过 齿 轮 或皮 带 带 动 飞轮 旋 作 金属 制 品 ， 诸 如艺 术 品 以及硬 币 。 一 直到 了十九 世 纪 中期 ， 蒸 汽机 转， 去 除 了低 效 率 的摩擦 传 动 ， 具有 最 短 的传 动链 和较 高 的效 率 。 前 的 出现才 有 了 以蒸 汽 为动 力 的机 械压 力 机 。 ９ ３ ３ 年 研 制 了 电 动 机 直 接 驱 动 的 在工 业 生 产 中最早 使 用 的就 是 通 过摩 擦 盘传 递 的动 力 ， 这 种摩 苏 联 学 者 基 于 这 一 想 法 ，在 １ 擦 压 力 机是 于 十九 世 纪初 被 广泛 使 用 的 ， 首个 有 关 摩 擦 压力 机 的专 ２ ０ ０ ０ Ｋ Ｎ螺 旋 压力 机试 验 机 。但 由 于 电机长 期 处 于正 一 反转 和启 动 一 发 热 十分 严重 ， 温 升达 １ ２ ０ 度。 利是 得 过 于 １ ８ ７ ７ 年公布的。 在 工 作性 能 上摩 擦 压力 机 较 为可 靠 ， 且 停止 工 作状 态 ， 在 结 构 上也 简 单 便 捷 ， 所 以到 今 天 ， 这 种 机 械设 备 还 是 受 到 人 们 的 ２ ． ４ 离 合器 式 螺旋 压 力机 具 有 很 大 惯 性 飞 轮 的频 繁 正 反转 是 螺 旋 压 力 机 效 率 不 高 的 主 青睐。但是缺点就是效率太低 ， 在摩擦传动 的过程中会损失掉很多 因为 在加 速 减速 及 制 动过 程 中会 消耗 大 量 能量 。如 果能 像 的能量 ， 总 的动能利用率 大约 只有一半 ， 而总效率则最 多只能达到 要 原 因 ， 总能量 的四分之一。 所以人们一直以来都是努力的对其进行改进想 曲柄 压力 机 一样 ， 飞轮无 需 换 向 ， 效率 就 可 以大 大提 高 了 。 基 于 这 一 德 国辛 佩 坎公 司在 １ ９ ７ ９ 年 研 制 成功 离 合 器式 螺 旋 压力 机 ， 在 要 寻求 一 个 可 以提 高工 作 效率 的办 法 ， 改 进 的 主要 目标 就是 首 先要 思 想 ， 与 曲柄 压 力机 相 似 。飞轮 在 工 作 对传动效率进行改进 ， 降低不必要的耗能 ； 其次 ， 则是对设备 的吨位 飞轮 与螺 杆 之 间靠 离 合器 来 连 接 ， 无须停止和反向 ， 其 尺 寸 和 转 动 惯 量 进行提高， 这是 对其 工 作 能力 的改 进 ； 最后 ， 则 是对 机 械 控制 打击 能 过程 中始 终 向一个 方 向旋 转 ， 量 上 的精度 以及 自动 化 的操 作 程度 上 。 螺 旋 压 力机 总体 开 始 快速 发 可远 大 于普 通 摩擦 压 力机 。 展 是在 二 十 世 纪 ， 整 个 二 十 世 纪 的 初期 ， 液 压式 的螺 旋 压 力 机 开 始 ３螺旋 压 力 机 的新进 展 得 到研 制 ， 人 们致 力 于将 其 投 入工 业 的 生 产 中 ， 三十 年 代 ， 电 动式 的 交 流 伺服 驱 动 电动 螺旋 压 力机 螺 旋压 力 机 开始 被前 苏 联研 制 出来 ； 到 了 四 十年 代 末期 螺 旋 式 的压 近２ ０多 年来 ， 交 流伺 服驱 动 技 术步 人 了 工 业应 用 阶 段 ， 与 直 流 表 现 出极大 的优越 性 。 上世 纪 末 ， 发达 工 业 国家 开 始 力 机 被 投 入 到 工业 中使 用 ； 五十 年 代 末 期 ， 德 国也 开 始 生 产 电 动 压 伺 服 驱动 相 比 ， 力机 ； 到 了七 十年 代 的 末 期 ， 德 国已 经研 制 出 了离 合 器 式 的 螺 旋 压 将这一技术应用于成形设备。日本公 司在不久前声称在世界上首次 力机 ， 这 种设 备 是 由新 佩 坎公 司研发 出的 。 而到 了二 十 世 纪 的末 期 ， 开发 成 功交 流伺 服 电机驱 动 的 螺旋 压 力 机 。它 有 两 种传 动 方 式 ， 一 另 一种 则 是 通 过皮 带 带 伺 服 驱 动 的 电动压 力 机也 由 日本 问世 。即便 是 进 入 到 了新 世 纪 ， 螺 种是 将 扁平 型 伺 服 电机 直接 安 装在 螺 杆 上 ； 旋 压 力机 仍 旧生 机 盎 然 ， 蓬勃发展 ， 并 且 还 在 向着 更 多 地 品种 和 更 动 飞轮 旋 转 。 由于采 用 交 流伺 服 驱动 ， 它 具 有更 加 优越 的工作 性 能 ： 齐全 的规 格 以及 自动 化 程 度更 高 的方 向发展 。 其发 展 必 然会 继续 为 （ １ ） 节能可达 ５ ０ ％； （ ２ ） 可 获得 更 高 的 控 制 和 锻 造 精 度 ； （ ３ ） 适 应 性 广， 一 种 设 备 可 完 成从 小 到 大 的多 种 锻 件 的压 制 ， 更 适 应 小 批 量 多 人类 社 会 的 进步 作 出更 多 。 品种 的柔 性 化 生 产 。该 产 品获 得 ２ ０ ０ １ ，年 日本 第 ３ １ 届新 机 械 技 术 ２几 种 典型 的螺 旋 压 力机 ２ ． １摩 擦 压 力机 奖， 目前 的最 大 吨位 为 １ ６ ０ ０ ０ Ｋ Ｎ， 安 装有 两 台 １ ０ ０ Ｋ Ｗ 的伺 服 电 机 。 螺旋 压 力 机在 现 代工 业 中 的应 用 非 常 广泛 ， 主要 就 是 以其 简 单 ４结 束 语 高能耗 的摩擦式压力机虽然在控制上精度不算很高， 但是 由于 的结 构 以及 低 廉 的价 格作 为主 要 的优 势 ，其使 用 历 史 由来 已久 ， 可 以追 溯 到二 百 年 前 。并且 其 应 用行 业 也 很 广泛 ， 除 了在 锻 压 领域 中 其 造价 低并 且 结构 简 单 ， 所 以在 我 国的机 械 制 造 业 中还 是 应用 十分 并 且 市场 前 景仍 旧很好 。但 是 同 目前 提 倡 的节 能 口号 有些 应用广泛之外 ， 还能够应用到建材行业 。摩擦压力机在使用中的主 广 泛 的 ， 所 以对 其 发展 应 当给 予 相 应 的控 制 ， 尤其 是 对 于 吨位 较 要 问题 就 在于 电动机 在 带 动摩 擦 盘 进行 告 诉 的 转动 后 ， 飞 轮 会 和摩 不 相 适 应 ， 擦 盘之 间 出 现打 滑 现象 ， 这 种 现象 是 由于 飞 轮需 要 在循 环 中改 变旋 大 的摩 擦 压 力机 ， 由于 吨位 的原 因 ， 其 能 耗会 更 高 。 离 合 器 式 的螺旋 转 的 方 向 。这 样 在 传 动效 率上 就 会 受 到影 响 ， 并 且 摩 擦带 也 会 由于 压 力 机 在 目前来 说 能 够 解 决 一 些 摩擦 压 力 机 能 耗 高 一 级 吨 位 的 问 在 效 率 上较 高 ， 并且打击力度较大 ， 且 精 度 也较 容 易 控 制 等 等 ， 打滑 而 出现 磨 损 。这 一 问题 的 改进 从 上个 世 纪 就 开 始被 人 们 关 注 ， 题， 先 后 出现 了双 电机 驱 动 的压 力 机 ， 以 及 三盘 式 的 压力 机 。并且 在 工 这 些优 点 是 目前 市 场上 所 使 用 的大 吨 位 的压 力 机 所 要 发 展 的一 个 并 且 目前 来说 ， 电子 电气 以及计 算 机 和 电机 科技 的发展 ， 使 得 作 以及 回程上 ， 摩 擦 盘 的速 度特 性 不 同 ， 所以 ， 飞 轮 以及 摩 擦盘 的滑 趋 势 。 动速 度 就 得到 了控制 ， 设 备 在性 能 的稳 定性 上 有 了 一定 的提 高 。但 螺 旋 压 力机 的结 构 也 有 了很 大 的改 变 ， 并 且 发 展 的空 间 更 大 ， 不但 更 能在 离 合 器 以及 制 动 器 的 能 是， 在结 构 以及操 作 上 就会 相对 的增 加 了 复杂 性 ， 所 以， 制 造 以及 维 可 以��

从 圆 盘 得 到 的 动 能 。 时 ， 统 的摩 擦 压 力 机 的 只 能 在 电动 机 的 滑 差
势 在 必 行 。 时 ， 部 分 企 业 为 节 省 投 资 而 希 望 先 选 同 对
购 价 格 便 宜 的 双 盘 摩 擦 压 力 机 的用 户 ，也 可 直 接 购 买 这 种 节 能 型 双 盘 摩 擦 压 力 机 以解 燃 眉 之 急 。 此 ， 因 开发节 能 型双盘摩 擦压 力机 迫在 眉睫 。
为 此 ，青 锻 公 司 工 程 技 术 人 员 通 过 大 量 理 论 推
率 的允 许 范 围 内 利 用 一 部 分 能 量 ， 此 ， 具 有 “ 因 它 能
量 冗 余 ” 由于 传 统 的 双 盘 摩 擦 压 力 机 圆 盘 的 转 动 惯 。 量 一 般 设 计 为 飞 轮 转 动 惯 量 的 ２ ５倍 ，尽 管 能 量 很 ～
大 ， 因 受 电 机 额 定 滑 差 率 的 限 制 ， 效 能 量 的利 用 但 有
率很低 。 而 节 能 型 变 频 双 盘 摩 擦 压 力 机 因采 用 变 频 智 能 控 制 ， 而 有 效 地 解 决 了 电 机 额 定 滑 差 率 问题 。 从 电机 转 速 可 频 繁 地 从 零 到 最 大 进 行 变 速 ，从 而 最 大 限 度 地 利 用 了 圆 盘 储 备 的 能 量 ，实 现 了 电 机 在 滑 块 运 行
工 作 循 环 中使 从 动 质 量 受 到 两 次 加 速 。
与 曲 柄 压 力 机 不 同 的是 ，摩 擦 压 力 机 在 滑 块 工 作 行 程 中 圆盘 与 飞 轮 完 全 脱 离 了 摩 擦 联 系 。 此 ， 因 允
许 飞 轮 在 工 作 行 程 结 束 时 完 全 停 止 ，并 且 全 部 释 放

机床 技 术 掌握 重载 静 压 导轨 技 术 、 扭 矩 、 功 率 、 大 大 全 自动 镗 铣 头技 术 、 偿 技 术 、 密 、 转 速 动 平 衡 补 精 高
技 术 、 间 隙传 动 技 术 、 轴 联 动 技 术 等 多项 具 有 当 无 五
今 世 界 先 进 水 平 的 核 心 技 术 ，迅 速 实 现 了 从 低 速 到
步 伐 ， 南 二 机 床 按 饱 和 投 入 原 则 ， 大 技 术 开 发 投 济 加 入 。 四年 来 共 投 入 技 术 开 发 费 ２ ６ ９万 元 ， 均 占 近 ２３ 平
到 销 售 收 入 的 ６９ ， ２ ０ ．％ 仅 ０ ６年 就 投 入 ７ ４ １ ５万 元 用
于 技 术 开 发 ， 发 费 用 占到 销 售 额 的 ７ １ 开 ．％。 共 完 成
域 的 ３项 国 家 ８ ３计 划 项 目。 握 了多 连 杆 技 术 、 ６ 掌 重
旋 压 力 机 靠 电磁 能 直
接 驱 动 飞 轮 正 反 向旋
载 润滑技 术 、 自动 换 模 技 术 、 场 总 线 技 术 、 机 联 现 单
线 自动 化 技 术 等 多 项 冲 压 领 域 的 高 新 技 术 ； 除 数 控
运 转 ， 功率 因数很低 ， 其 而且 靠 摩 擦 片来 传 递 能 量 其 消 耗 较 大 ，不 可 能 精 确 地 传 递 一 个 设 定 的 能 量 和 打 击 力 。 高 能 螺 旋 压 力 机 亦 属 连 续 旋 转 飞 轮 的 螺 旋 压
数 控 液 压 气 垫 技 术 只 是 济 南 二 机 床 近 年 来 高 新 技 术 研 发 成 果 的 其 中 一项 为 了加 快 自主 技 术 创 新
国 锻 压 技 术 得 到 长 足 的 发 展 ， 促 进 我 国 汽 车 工 业 的 制造水 平 的提升 。

的 国 内 最 大 吨 位 双 工 位 锻 造 液 压 机 ， Байду номын сангаас 率 先 为 国 内特 大 型
电 力 发 电 机 组 轴 承 、 核 电 站 以 及 船 用 阀 门 生 产 提 供 了 国 际
国 内首 台 Ｅ Ｃ一 ０ ０型 电动 螺 旋 压 Ｐ ８０ 力机在青锻研 制成 功
２１ ０ ２年 ９月 ７ 日 ， 由青 岛 青 锻 锻 压 机 械 有 限 公 司 为 中航 工 业 江 西 景 航 航 空 锻 铸 有 限公 司 研 制 的 国 内 首 台 最 大 力 为 １ ０ ０ ６０ｔ
反 响 颇佳 。
力 雄 厚 。 而 其 一 直 以来 都 把 目光 ： 艮放 在 高 端 创 新 技 术 产 品
上 ， 也 是 为 什 么 在 本 次 经 济 下 滑 中 天 锻 依 然 可 以保 持 稳 定
增长 的原 因。
作 为 锻 压 行 业 的老 兵 ，天 锻 在 不 断 地 在 技 术 与 管 理 方 面 探 索先 进 的 方 式 。 也 正 是 如 此 ， 他 们 才 获 得 了别 人 难 以 企 及 的 连 续 多年 ２ ％ 的 增 长 率 。 ０
手握订 单 将近 １ ２亿 元 ， 连 续 实 现 ２ ％ 的 增 长 已无 悬 念 ， ０ 而
在 出 口方 面 业 已完 成 了 １５亿 元 ， 望 在 年 底 实 现 ２亿 元 的 ． ；
目标 。
世 界 经 济 遇 冷 ， 内 制 造 业 也 出 现 了增 长 减 缓 的 局 面 ， 国
船 、 天 航 空 等 行 业 制 定 了在 ‘ 二 五 ’ 航 十 期
间 以 增 强 技 术 创 新 能 力 ， 升 核 心 竞 争 力 提

摩擦螺旋压力机
螺
电动螺旋压力机
旋
压
力 液压螺旋压力机
机
双盘摩擦螺旋压力机，模压机
电动程控螺旋压力机、高能螺旋 压力机、电动数控螺旋压力机
两个摩擦盘与中间的飞轮交替接触 而实现提升和打击，公称力 100MN 以下全部可以生产，但在数控和精巧 方面与国外有差距。 电机直接驱动飞轮和螺杆，电机正转 打击，反转回程。国内目前可以生产 公称力 80MN 以下的压力机，但可靠 行不足。 公称力 25MN 以下可以生产，电机直 接驱动下行打击，液压提升回程。
轻合金液压挤压机
速度 10 毫米/秒以上设备可以制造， 卧室主要用于型材生产，少加工功能
零部件。
铜合金挤压机、钛合金挤压机
类似于轻合金液压挤压机，主要用于 原材料坯料制备，也有直接成形功能 部件的。也生产结构件用型材，铜合 金挤压机也用于装饰型材挤压，国内 可以制造各规格。
曲柄压力机、楔式压力机、偏心 压力机、肘杆式压力机
气，锤头抬起，突然释放下腔油压， 上腔压缩氮气膨胀推动活塞下行实 现打击。目前国内可以生产模锻 16T 以下，自由锻 8T 以下的锻锤。国外 自由锻没有，很好生产这类锻锤了。 对于大吨位锻锤，采用对击，其中主 锤头的打击与放油打击一样，目前下 锤头打击是依靠机械联接实现，国内 完全可以制造。 油缸中，上下腔全部充满高压油，由 于上腔面积大而形成推动，推动活塞 下行实现打击。模锻 125KJ 以下，对 击 400KJ 以下可以生产，但可靠性和 可控性与国外有差距。大吨位锻锤， 采用对击，上锤头运行于模锻一致， 下锤头有的是机械联接，有的是液压 驱动，国内目前的结构为机械联接。
国内可以生产。
材料竖向被咬入，完成聚料成形，全
部规格国产。但目前国内还不能生产

2 锻造种类
（三）按行业应用
■柴油机锻件 柴油机是动力机械的一种，它常用来作发动机。以大
型柴油机为例，所用的锻件有汽缸盖、主轴颈、曲轴端 法兰输出端轴、连杆、活塞杆、活塞头、十字头销轴、 曲轴传动齿轮、齿圈、中间齿轮和染油泵体等十余种。
■船用锻件 船用锻件分为三大类，主机锻件、轴系锻件和舵系锻
件。主机锻件与柴油机锻件一样。轴系锻件有推力轴、 中间轴艉轴等。舵系锻件有舵杆、舵柱、舵销等。
模闭式精密模锻还可锻出垂直于锻击方向的孔或凹坑，材料 利用率平均提高20%左右； ▼毛坯在封闭的模膛内成形，变形金属处于更加强大的三向压 力状态，有利于提高金属材料的塑性和产品的力学性能； ▼可分凹模闭式精密模锻可减少甚至取消制坯工步，省去切边 和辅助工序，生产率平均可提高25%~50%。 闭式精密模锻主要问题：对于一些大中型锻件模具寿命低，需 采取多种措施逐步解决。
5 模锻件类型
（1）饼盘类
❖ 外形为圆形面，高度较小
5 模锻件类型
（2）法兰凸缘类
其外形为回转体，带有圆形或长宽尺寸相差不大的 法兰和凸缘。
5模锻件类型
（3）轴杆类
其杆部为圆形，带有圆形或非圆形头部，或中间局 部粗大的直长杆类。
（4）杯筒类
5 模锻件类型
5 模锻件类型
（5）枝芽类
包括单枝芽、多枝芽的实心和空心类锻件。
■石油化工锻件 锻件在石油化工设备中有着广泛的应用。如球形储罐的人孔、
法兰，换热器所需的各种管板、对焊法兰催化裂化反应器的整锻 筒体（压力容器），加氢反应器所用的筒节，化肥设备所需的顶 盖、底盖、封头等均是锻件。
2 锻造种类
（三）按行业应用
■矿山锻件 按设备重量计算，矿山设备中锻件的比重为12-24%。矿山设