热模锻压力机
热模锻压力机智能化发展探讨
热模锻压力机智能化发展探讨摘要：通过对热模锻压力机技术发展现状的介绍，引出了对热模锻压力机智能化和智能模锻厂发展方向及需求的探讨，有助于为热模锻压力机的设计和应用及模锻厂规划，提供智能化升级方面的思路。
关键词：热模锻压力机;智能化;智能模锻厂引言随着国民经济的飞速发展和科学技术的日益提高，我国锻造业的社会化大生产也得到了快速发展，为了提高生产效益，锻造企业必将重新洗牌，逐步向集约化方向发展，走批量化发展之路，从而降低生产成本，提高效益。
锻造设备也将进行升级改造，向优质高效、自动化、精密化方向发展，而热模锻压力机适合自动化、批量化生产的特点必将成为符合这一发展趋势的优选设备之一。
1制动器散热结构的优化常规制动器结构，往往会因为制动频率的升高而导致摩擦副温度升高，摩擦副打滑，导致摩擦系数降低，最终导致机床制动角变大，或刹车失灵，容易发生危险。
在高温的工作环境下，还容易导致摩擦材料的加速磨损，频繁地更换摩擦材料，也在无形中增加了工人的劳动量和投资成本。
针对制动器摩擦盘与摩擦副之间摩擦温度无法有效散发，从而导致制动器摩擦副打滑，摩擦系数降低，制动角超标，易发生事故，摩擦材料易损等问题。
对摩擦盘进行优化，增加内嵌水道结构，能有效解决因发热带来的一系列问题，从而提高机械的使用性能，延长摩擦材料的使用寿命，使制动器保持一个良好的工作性能。
如图1所示，在制动器的两块摩擦板上增加环型冷却水道，并用密封圈密封，来保证冷却水的密封性能，在冷却水道上设置有进水口与出水口，制动器工作时，控制器会根据制动频率来调节供水流速给水道供水，通过冷却水来带走摩擦产生的热量，以此降低摩擦块的温度。
图1制动器水冷结构图2热模锻压力机智能化发展2.1自动化装备及工艺连线技术近年来热模锻压力机各制造商开发的步进梁机械手、换模臂、模具快速夹紧装置、换模小车、模具喷雾润滑装置等自动化装备，大大提高了热模锻压力机生产线的自动化程度和生产效率。
尤其是步进梁机械手，能配合热模锻压力机工作节拍搬运锻件毛坯，实现成批大量模锻件的多工位同时自动化锻造，成倍提升热模锻压力机生产效率。
热模锻压力机的工作原理和特点分析
热模锻压力机的工作原理和特点分析前言热模锻压力机是一种常见的金属材料成型设备，广泛应用于航空、航天、汽车、机械等领域的制造过程中。
通过将金属材料加热至特定温度，并在高温下对其施加压力，使其在模具的作用下成型，从而达到制造所需零件的目的。
本篇文章将对热模锻压力机的工作原理和特点进行分析。
工作原理热模锻压力机的工作原理可以分为三个主要步骤：1.加热：首先，将金属坯料放置在加热炉中进行加热，使其达到所需的成形温度。
根据不同的金属材料和成形要求，加热温度和时间也会有所不同。
2.锻造：当金属坯料达到所需温度后，将其放置在一对模具之间，在模具的作用下施加一定的压力，使其成型。
热模锻压力机所施加的压力可以通过调整压力机液压系统的压力大小来实现。
3.冷却：在金属坯料成型后，需要对其进行冷却处理以增强其材料性能。
在一些情况下，也需要对成型后的零件进行后续的加工处理，如修磨、打磨等。
特点分析热模锻压力机具有以下几个显著的特点：1.成形精度高：在成形过程中，热模锻压力机可以通过模具的作用对金属材料进行精细的调整和加工，从而达到较高的成形精度。
与其他成形设备相比，热模锻压力机的成形精度更加稳定、可靠。
2.成形效率高：由于热模锻压力机在成形过程中利用了金属材料的塑性变形特性，以及高温下氧化还原反应加速的特点，因此成形效率高，可以大大缩短制造时间。
3.适应性强：热模锻压力机可以适用于多种不同的金属材料成形，如铝合金、钛合金、镁合金等。
此外，它还可以用于多种不同的成形工艺，如轴对称成形、平面成形、立体成形等。
4.节能环保：热模锻压力机相比其他成形设备能量损失更小，因为加热和成形的时间都很短，节能效果显著。
另外，它还可通过优化设备的结构和工艺参数，减少废料的产生，以达到环保的目的。
结束语总体上，热模锻压力机是一种先进的金属材料成型设备，具有极高的成形精度、成形效率、适应性和节能环保性能。
在制造业中扮演着至关重要的角色。
希望本文的介绍对读者有所启发和帮助。
热模锻压力机
3、装模高度采用曲轴偏心套调节，方 便可靠。
结构复杂，造价高，63000KN以上合适
三、 装模高度调节机构及顶件装置
（一）、装模高度调节机构
1、楔形工 作台式
有双楔式、 单楔式，前 广泛。
调节方式： 手动、机动。
不得将工作 台调至最低 位置，在最 低5mm以上，
A为象鼻式滑块常用，凸块8推6、5、4，弹簧复位，调楔块2改 杠杆初始位置，调顶件行程。 B为楔式压力机用，左平衡器活塞杆拉摆杆2压3，滑块接近下死 点，杠杆被装在机身两侧的弹簧缓冲器4抬起，5未被压下，只要 回程，立即顶料。
2、下顶件机构 机械式、液压式、气动式，机械式最广
曲轴上凸轮驱动，顶件轴另一端有一足够宽 度的摆杆10，可并排布置多根下顶件杆。 螺母6调节顶件起始位置 气缸12控制顶件杆在最高位置的停留时间。
（二）、楔式
传动楔块，30°倾角，表面淬火，工件 变形力一般传到曲轴连杆。，尺寸小。
优点：1、滑块允许承受的偏载能力高， 倾斜度小，有利多膛模锻，自动化，导 轨受力磨损小，滑块可承受公称压力的 面积大，24%。为双点3倍，可承受60% 公称压力面积80%。为双点3.5倍，锻同 样细长杆，倾斜度不到普通1/3。
3、操作小心，严防锻件重叠，硬物遗留。
（二）、解脱方法：
1、打反车，用专用空气压缩机将离合器的进气压力提高一倍左 右，1~1.2MPa。电动机反转，接通离合器，利用飞轮惯性。
2、锤击楔形工作台板，或用强力调节装置，移动调节楔块，使 工作台板下降。
3、采用液压螺母预紧机身的压力机，通过液压螺母使机身卸载。
前体积小，后体积大
四、 压力机过载及其解除
热模锻压机常见故障分析及排除方法
1)制动器打滑，压力机不能制动
2)制动器发热
1）摩擦片（块）磨损；制动弹簧力不够；摩擦片（块）沾油
2）未接冷却水；制动器行程调整不当，制动器脱不开
1）更换摩擦片（块）;调整弹簧力或成组更换弹簧；清洗摩擦片（块）
2）接通冷却水，保证冷却水温度低于40度，调整制动器行程
5
1)V带打滑
2）V带严重磨损或磨损不匀
热模锻压机常见故障分析及排除方法
1
闷车
1）封闭高度调整过低(新安装模具易出现这种情况)
2）锻件温度低，毛坯尺寸大
3）离合器，制动器凸轮开关调整不当
4）电动机达不到额定转速，电动机传动带松
5）离合器内部进油，摩擦盘打滑
6）大带轮摩擦保险打滑或螺栓预紧力不够
1）重新调整封闭高度尺寸
2）控制锻件温度，检查毛坯尺寸
2）离合器调整不当，摩擦盘变形，弹簧失效等造成离合器不能完全脱开
3）偏心轴轴承套磨损严重，间隙过大；偏心轴曲柄轴向止推环磨损严重，轴承座紧固螺栓松
1）检查空气管路，保证压缩空气压力符合要求，清洗或更换摩擦片
2）调整离合器各摩擦盘及活塞行程；更换或修复变形的摩擦盘，成组更换弹簧
3）修复轴承套，更换轴向止推环；重新坚固螺栓，楔紧楔铁
1）V带太松
2）V带太紧，两轮的型槽未对准或不平行
1）调整电动机座，适当涨紧V带
2）调整电动机座，适当放松V带；调整带轮位置，对准带轮槽
6
空运转时电流过高
1）摩擦盘间隙调整不当
2）脱落的摩擦片（块）在主动盘和被动盘之间产生摩擦
3）活塞行程小或活塞与气缸之间掉进杂物，将活塞卡住
4）传动带过紧
1）重新调整摩擦盘间隙
2）清除脱落的摩擦片（块）
四种模锻设备的比较
电液模锻锤、摩擦螺旋压力机、高能螺旋压力机、热模锻压力机、数控全液压模锻锤的比较一、电液模锻锤：优点：1、 结构简单，维护费用低；2、 操作方便，灵活性强；3、 可进行多模膛锻造，无需配备预锻设备；4、 打击速度高，金属变形力小，金属表面质量高；5、 设备通用性好，小锤可以干大活；6、 设备投资少(为热模锻压力机投资的3141～)。
缺点：1、 打击能量不能精确控制；2、 终锻时易发生冷击现象，模具寿命低；3、 噪音大，地面振动大；4、 不能实现自动化生产。
二、螺旋压力机优点：1、 结构简单；2、 运动速度低，操作方便；3、 成形工艺范围广，可用于模锻、切边、弯曲等工序。
缺点：1、由于有螺杆的存在，承受偏心载荷能力差，一般只能用于单模膛锻造；不适合一次加热，完成几道工序(如去除氧化皮，预锻和切边)；2、当采用螺旋压力机终锻时，就需要用另外的设备完成辅助工序，生产线上设备配置多，整条线投资大。
3、打击次数低，一般为10～15次/分，生产效率极低；4、普通螺旋压力机(摩擦螺旋压力机)能源利用率低，仅为10%左右，而高能螺旋压力机价格极高。
5、打击时，机身受封闭力，一旦出现超负荷极易损坏机器大的零部件(如机身、螺杆等)。
三、高能螺旋压力机优点：1、飞轮与螺杆脱离，飞轮连续旋转，能量利用率较高；2、滑块导向好，抗偏载能力强，可实现多模膛锻造；缺点：1、打击次数偏低，一般为20次/分；2、价格昂贵。
四、热模锻压力机优点：1、导向精度好，机身刚度大，锻件质量高；2、工作频次高；3、有顶击装置；4、易于实现自动化生产。
缺点：1、体积庞大，设备投资极大；2、由于滑块行程固定，模具调整不方便，因此仅运用于大批量生产的锻件；3、坯料上下两端面的氧化皮易压入锻件表层。
五、数控全液压模锻锤优点：1、打击能量和打击工序实现了数控化，打击能量可精确控制；2、打击频次高；3、可多模腔锻造；4、锻造精度高；5、模具寿命高；6、有顶击装置；7、机身下部设置有德国技术的减震器，打击时，地面无振动；8、易于实现自动化生产；9、设备投资适中。
热模锻压力机模锻的特点及应用范围(共5张PPT)
1Байду номын сангаас造价昂贵
2.不适合拔长、滚挤工步（行程固定） 3.充模能力差
应用范围
1.以墩粗方式成 型的各类锻件 2.带有杆部或不 带杆部的挤压、 冲孔件
２．行程固定、导向性好、锻件精度高 上以下墩模 粗充方填式金成属型差的异各不类大锻、件易产生大毛边 上下模充填金属差异不大、易产生大毛边 锻不不上工以上工上锻上２带第不 第不２上具以上锻不第 具工上以１１件适适下作墩下作下件下．有一适一适．下有墩下件适一有作下墩．．变 合 合 模 速 粗 模 速 模 变 模 行 杆 节 合节 合 行 模 上 粗 模 变 合 节上 速 模 粗 靠 靠形拔拔充度方充度充形充程部拔 拔程充下方充形拔下度充方静静热热热均长长填低式填低填均填固或长 长固填顶式填均长顶低填式压压模模模匀、、金成金金匀金定不、 、定金料成金匀、料金成成,,,对对对锻锻锻滚滚属型属属属、带滚 滚、属装型属滚装属型形形,,,流变变流流变压压压挤挤差的差差差导杆挤 挤导差置的差挤置差的工工线形形线线形力力力工工异各异异异向部工 工向异，各异工，异各作作分速速分分速机机机步步不类不不不性的步 步性不适类不步适不类条条布度度布布度模模模（（大锻大大大好挤（（好大应锻大（应大锻件件均敏敏均均敏锻锻锻行行、件、、、、压行 行、、出件行出件好好匀感感匀匀感的的的程程易易易易锻、程 程锻易模易程模易合和和合合和特特特固固产产产产件冲固 固件产斜产固斜产理低低理理低点点点定定生生生生精孔定 定精生度生定度生塑塑塑及及及））大大大大度件） ）度大小大）小大性性性应应应毛毛毛毛高高毛的毛的毛材材材用用用边边边边边需边需边料料料范范范要要特特特围围围别别别有有有利利利... 不第适一合 节拔热长模、锻滚压挤力工机步模（锻行的程特固点定及）应用范围 上不下适模 合充拔填长金、属滚差挤异工不步大（、行易程产固生定大）毛边 ２．行程固定、导向性好、锻件精度高
塑性成形及工艺设备-S2.3
J87-400型挤压机特点：
➢ （1）压力行程长，适合黑色金属； ➢ （2）重心低，稳定性好； ➢ （3）滑块受侧向力小，提高导向精度和刚度，减磨； ➢ （4）设液气缓冲与超载保护装置； ➢ （5）有顶料装置； ➢ （6）封闭高度调节准确； ➢ （7）齿轮箱油浴； ➢ （8）有压力直接读数器，偏心转角读数器，滑块行程计
2.2 挤压机的型号结构
凡机械式归为J类的8列7、8、9，3个组别中，7组为曲轴式金属 挤压机，8组为肘杆式金属挤压机，9组为其余类型的机械式挤压 机；
液压式挤压机归在Y类6列1、2、3，3个组别中，1组为金属挤压 液压2机020，/6/52组为管棒挤压液压机，3组为型材挤压液压机。
2.3 挤压机主要结构介绍——J87400
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4) 液气缓冲与液压过载保护装置
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1－油泵 2－溢流阀 3－压力表 4、7、8－单向阀 5－充液筒 6－截止阀 9－节流阀 10－电磁换向阀 11－过载保护油缸 12－过载保护活塞 13－缓冲油缸 14－滑块
图2-43 充液筒浮动活塞上的气体导出气路
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对挤压机的要求：
➢ (1)足够的刚度和能量； ➢ (2)良好的导向精度； ➢ (3)合理的挤压速度(0.15m/s~0.4m/s为好) ➢ (4)可靠的过载保护装置； ➢ (5)可靠的顶出装置； ➢ (6)有对模具进行润滑和冷却的装置。
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2.2 挤压机的类型及主要技术参数
数器等。
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3 平锻机
3.1平锻工艺特点及其对平锻机的要求 ➢ 用于局部镦粗的长杆形锻件和带孔的零件。
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平锻锻件类型：
80MN热模锻压力机控制系统设计
80MN热模锻压力机控制系统设计热模锻压力机是借助模具实现金属热成型的锻压设备。
它广泛应用于汽车、拖拉机、机车、石化、军工等行业，是进行大批量、高精度模锻件生产的首选设备。
它可以进行镦粗、预锻、终锻、切边、冲孔等工序。
热模锻压力机的用途非常广泛，在热模锻压力机上可以完成开式模锻、闭式模锻、挤压等各种型材的热模锻工艺。
在热模锻压力机上进行锻造的典型零件有：（1）通过镦粗形式成型的锻件，如法兰盘和齿轮毛坯等。
（2）通过挤压方式成型的锻件如一些筒型零件。
（3）通过预先引伸方式成型的锻件，如汽车发动机的曲轴、前梁等。
1 热模锻压力机工作原理热模锻压力机主要由压平机的主机本体、辅助设备、液压系统、润滑系统、气动系统和电气控制系统组成。
压力机本体采用整体实心铸造机身，“X”型滑块导轨，双点支撑结构，具有刚性好、导向精度高、抗偏载能力强等特点。
主电机拖动小飞轮旋转，小飞轮通过皮带传动带动大飞轮，与大飞轮同轴的小齿轮与大齿轮啮合，而大齿轮最终为滑块提供动力，为了增加惯性，所以大齿轮的尺寸非常大，以保证有足够的惯性。
当电机经过四级启动1/ 8电阻启动完毕后，此时转速达到额定转速，通过离合器与制动器的配合，使滑块上下运动，滑块从上死点运动至下死点再回到上死点为一个工作循环，上死点也就是滑块的上极限位，下死点既为滑块下极限位。
压力机滑块有两种工作方式：调整与单次，调整工作方式时，滑块可以点动的停在任何位置;单次工作方式时，踩下脚踏开关，滑块完成一个工作循环。
由于机械构造的原因，润滑对热模锻压力机尤为重要，在压机本体上有多处干油及稀油润滑监测点和温度监测点，如：曲轴干油润滑、高速轴稀油润滑、曲轴温度等，这些监测点将开关量信号传入PLC控制系统，实时反映各个监测点的状态，以防止润滑不到位导致机械设备损坏。
2 工艺流程该热模锻压力机采用KUKA机械手上料，棒料经过传送带进入中频加热炉进行加热，当温度达到900℃左右时，棒料从加热炉中送出，此时上料机械手抓起热棒料送入压力机第一个工位，机械手撤出等待锻压，压力机滑块向下动作时，滑块动力是靠电机的带动，在上下模具接触到之后，也就是到达下死点后，滑块是靠惯性向上动作，在向上运行的过程中，上下顶料器顶出，将工件顶出模具。
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热模锻压力机
热模锻压力机是成批生产和大量生产黑色及有色金属体积模锻的专用锻压设备。
热模锻压力机广泛用于汽车工业、农业机械、轴承工业、阀门、五金工具、石油工业、工程机械和国防工业的模锻生产。
可以完成叶片、羊角、齿轮、阀门、扳手、推土机链板、连杆等零件的模锻成形工艺。
该产品具有结构合理，性能可靠，操作方便，易于维修，能耗低，效率高，刚性好，锻件精等特点，具有较高的设备水平。
我公司热模锻压力机分为NSP、NMP、NKP三大系列，可为用户提供单台热模锻压机、压力机附属模具夹持器和其它辅机如辊锻机、切边机、精压机、机械手和加热设备，还可根据用户锻造工艺流程的不同要求，为用户提供成套自动化锻压生产线。
l. NSP热模锻压力机
结构特点：
NSP热模锻压力机结构可靠，操作方便，易于维修。
采用预紧机身，上传动，双支点连杆，带有尾部付导轨象鼻子滑块工作机构；偏心轴传动的机械式热模锻压力机，压机刚性好，锻件精度高。
压机采用整体或者组合式预紧机身；人字齿轮和皮带轮的二级传动机构，或者皮带轮一级传动二种形式，采用窄V带；偏心轴两端分别安装着气动盘式或者镶块式离合器和制动器；偏心轴通过双点单连杆带动滑块上下运动；机械式的上顶料和下顶料。
下顶料具有高位保持，使锻件被顶出模膛后停留一段时间便于操作者取出锻件；双平衡缸平衡滑块；封闭高度调整为下调整，由楔块移动使工作台升降，平衡缸平衡滑块，采用单缸平衡和双缸平衡两种结构。
通过机械或液压两种驱动自动调整封闭高度并有显示机构，压机轴与毂联接采用胀套和膨胀销联接，装拆方便。
压机设高压集中润滑系统，油泵将油脂通过分油器向各润滑点自动润滑，有润滑监控系统，出现故障自动报警停车。
有方便换模提升装置，解除闷车装置。
压机采用PLC控制系统。
在工作时显示打击力、监控润滑系统．显示并监
控偏心轴轴瓦和连杆瓦的温度；控制离合器和制动器协调工作，控制上死点准确停车位置。
出厂前经过严格检查，组装试车。
该系列压力机，经过不断研制，使结构合理，不断采用新技术，使其使用可靠、能耗低、效率高，满足用户的需要。
特点：
质量好，价格低的一流设备。
铸钢预紧机身，高合金钢偏心轴，刚性好的压机。
自动高压润滑，自动报警，PLC控制，故障少，效率高。
设有自动调整工作台和换模提升装置，实现换模具调整封闭高度灵活。
可以获得高精度锻件，创造更好的效益。
NSP热模锻压力机技术参数
2. NMP热模锻压力机
结构特点：
NMP热模锻压力机，结构紧凑、操作简单、控制先进、维修方便，压机刚性好，制品精度高，抗偏心能力高，PLC控制。
该产品为整体实心的铸钢架体和可调整间隙的x型导轨，压机刚性好。
偏心轴两
边装有镶块式的制动器和离合器，制动器、下顶料凸轮与偏心轴联接采用胀套联
接，装折方便。
制动器通有冷却水，离合器与制动器由电一气联锁协调工作，离
合器可通入高压气增大扭矩，开动压机解除闷车。
压机为长滑块，整体连杆结构，曲柄连杆机构推动滑块上，下往复运动。
压机传动为电机皮带轮一级传动，采用窄V皮带传动。
压机封闭高度调整采用偏
心蜗轮式上调整机构，双平衡缸平衡滑块部件。
安装在滑块上的凸轮摆杆机构上顶料通过连杆摆动实现开模顶料。
机械式下顶料具有高位保持，上、下顶料可靠，可实现开模顶料，易实现机械化。
压机设有高压集中润滑系统，油泵将油脂通过分油器向各润滑点自动润滑，有润滑监控。
压机采用PLC控制系统，对锻打时吨位数字显示，润滑点润滑监控，偏心轴轴
瓦和连杆轴瓦工作温度监控，显示，上死点准确仃车控制。
具有安全运行保护，
是理想模锻设备。
NMP热模锻压力机技术参数
型号NMP1000 NMP1600 NMP2000 NMP2500 NMP3150 NMP4000 公称力kN 10000 16000 20000 25000 31500 40000
滑块行程mm 250 280 300 320 340 360
行程次数/min 100 90 85 85 60 55
最大封闭高度mm 700 875 950 1000 1050 1110
封闭高度调整量mm 14 18 20 22.5 25 28
滑块底面尺寸mm
820×930 1030×1140 1180×1260 1260×1380 1360×1540 1460×1710 左右×前后
工作台尺寸mm
850×1120 1050×1400 1210×1530 1300×1700 1400×1860 1500×2050 左右×前后
上顶料力kN 50 80 100 125 160 200 行程mm 30 37 40 44 48 52
下顶料力kN 150 240 300 375 475 600 行程mm 30 37 40 44 48 52
电机功率kW 45 95 112 132 190 250
3. NKP热模锻压力机
结构特点：
上传动，曲轴带动由楔块、连杆、滑块组成的楔块机构传动。
压机是组合预紧铸钢机身，电机通过皮带轮和人字齿轮两级传动机构，运动平稳。
压机封闭高度调整，由调整在曲轴上的偏心套改变连杆长度而实现的。
气动离合器和制动器有盘式和镶块式两种结构，分别安装在曲轴两端。
机械多顶
杆上下顶料，可实现开模顶料。
平衡缸平衡滑块并消除滑块和上横梁的间隙。
由高压集中单线自动润滑系统对各润滑点自动润滑，并设有故障监控，自动报警，
出现故障，自动停车。
采用PLC控制，实现轴瓦温度，打击能力，自动循回检测数字显示。
弹性变形小，垂直刚度高、锻件质量精。
允许偏载范围大，倾斜度小，可实现自动化多工位模锻。
导轨磨损少，机器寿命长。
滑块倾斜度小，适合锻打长轴类锻件。
NKP热模锻压力机技术参数
型号NKP2000 NKP2500 NKP3150 NKP4000
公称力kN 20000 25000 31500 40000
滑块行程mm 250 290 310 330
行程次数/min 70 63 55 50
封闭高度mm 765 1000 1050 1100
10 12 12 15
封闭高度调整量
mm
910×960 1220×1300 1270×1350 1450×1500 滑块尺寸（左右×前
后）mm
1040×1100 1260×1700 1310×1750 1500×1800 工作台尺寸（左右×
前后）mm
主电机功率kW 115。