活塞式鍛造液壓機

這種鍛造液壓機通過控制換向閥，活塞缸的無桿腔和有桿腔交替通入高壓油，實現(xiàn)活塞桿帶動上砧塊工作行程與回程，沒有單獨的回程缸，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，這是它的優(yōu)點。這種液壓機用來鍛造，使得液壓活塞桿當錘桿使用，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但鍛造過程中活塞桿發(fā)熱迅猛，外圓直徑膨脹很大，因而導向套與活塞桿間隙必須很大，同時密封圈又承受高溫狀態(tài)，密封易損壽命短，容易造成漏油甚至失火。因而這不是一種好結(jié)構(gòu)。

圖1 活塞式鍛造液壓機本體結(jié)構(gòu)

缸動式鍛造液壓機

通過分析比較，認為缸動式結(jié)構(gòu)是小型鍛造液壓機的首選，鍛造液壓機本體結(jié)構(gòu)如圖3所示。液壓油缸外套可以根據(jù)精鍛要求，做出“X”形導軌形式，這樣的結(jié)構(gòu)既保證了鍛造精度的要求，也避免了油缸套在鍛造過程中的偏轉(zhuǎn)，提高了抗偏心鍛造能力。

圖3 缸動式鍛造液壓機本體結(jié)構(gòu)

1-工作柱塞 2-橫梁 3-拉桿 4-活動小梁 5-回程柱 6-工作缸 7-回程缸 8-導向裝置 9-機架

缸動式鍛造液壓機，根據(jù)圖3中本體結(jié)構(gòu)可以看出，工作時，高壓油液進入主工作缸，回程缸口打開，由于工作柱塞通過橫梁固定在機架上，高壓油推動工作缸體向下對工件做功，同時工作缸體通過活動橫梁，將回程缸體內(nèi)的油液排回油箱?；爻虝r，動作正好相反，從而實現(xiàn)工作缸體的鍛造和回程。

根據(jù)自由鍛的工藝要求，一般鍛造液壓機的工作速度要求在50～150mm/s之間，空程和回程時速度在250～300mm/s之間，鍛造頻次大于20次/分鐘，以提高設備的生產(chǎn)率。但同時如果鍛造的速度過快，設備會在停止或動作換向時引起液壓沖擊、振動和較大噪聲污染，甚至造成管路連接件的松動，發(fā)生人身安全事故。

液壓機的沖擊振動的產(chǎn)生，主要是工作缸、管路、機架等在受高壓油的作用下產(chǎn)生了彈性變形，同時液壓油本身在體積大、高壓作用下的產(chǎn)生壓縮效應也存儲了一定能量，鍛造完成后，換向閥換向，高壓卸荷，這些能量瞬間釋放，導致了管路、機架的沖擊振動。

實現(xiàn)高壓、高速度、高頻次工況下，鍛造液壓機低振動、低噪聲的穩(wěn)定工作，將大大提高小型液壓機的實用。

采用新型插裝閥（動態(tài)閥）集成系統(tǒng)，組成鍛造液壓機的控制回路。其中主缸卸荷閥采用大通徑數(shù)字式比例動態(tài)閥，根據(jù)輸入信號的大小提供流量控制。通過放大器向比例動態(tài)閥提供適當?shù)尿?qū)動電流，以提供主閥芯的移動，并由主閥芯的位移傳感器反饋信號以校準閥芯的開口量，使閥芯與放大器的輸入信號相對應。從而精確控制卸荷時流量，達到先小流量平穩(wěn)卸壓再大流量快速卸荷的最佳卸壓過程，大大減小了主缸卸荷時的沖擊振動。比例動態(tài)閥不僅響應快，而且流量大，滿足快鍛時的高速度、高頻次需求。

在設備的高壓管路布置中，設置大口徑皮囊吸收緩和由于頻繁換向和卸荷引起的液壓沖擊，同時在直角轉(zhuǎn)彎的地方采用高壓膠管，也可以起到一定的吸振作用。主機利用有限元分析，強化機身的剛性，也可以減少全功率鍛造由于機身變形、快速卸荷時引起的機身回彈晃動。

結(jié)論

⑴用于自由鍛行業(yè)中的小型鍛造液壓機，在壓機行程、喉深、操作高度等工藝參數(shù)接近系列空氣錘，實現(xiàn)了空氣錘的主要功能，包括拔長、鐓粗、沖孔、擴孔、馬架擴孔等。20mm行程鍛造次數(shù)達到50～60次/分鐘。

⑵用于環(huán)件制坯專用的小型鍛造液壓機和立式輾環(huán)機配套使用。該用途的小型鍛造液壓機不需要大的行程和空間，但需要較大的下平砧，用于胎模制坯。

⑶用于模鍛制坯的小型鍛造液壓機和模鍛主機配套。主要完成拔長、滾擠、鐓餅、彎曲等工藝，要求較高的鍛造頻次，精確的行程控制，但不需要大的行程和喉深。

上述三種小型鍛造液壓機將會有較大、較好的發(fā)展前景，在行業(yè)中將會得到較普及的使用。