水压机

以水基液体为工质的液压机水压机在机械工程中主要用于锻压工艺。它的特点是:工作行程大,在全行程中都能对工件施加最大工作力,能更有效地锻透大断面锻件,没有巨大的冲击和噪声,劳动条件较好,环境污染较小。水压机特别适用于锻压大型和难变形的工件。水压机分为自由锻造水压机、模锻水压机、冲压水压机和挤压水压机等。

自由锻造水压机

用上、下锻砧和简单工具进行自由锻,主要用于单件和小批生产。80000~150000千牛的大型自由锻造水压机是制造重型机器的关键性设备。从19世纪末期美国制成第一台126000千牛的自由锻水压机以来,全世界曾先后制造过20多台10万千牛以上的水压机。其中,中国在20世纪60年代初制成2台(见彩图)。60年代中期以后,由于锻压工艺的改进,需要的水压机规格有所降低,新制的自由锻造水压机一般都不大于 80000千牛。为进行相当于30~50千牛锻锤的锻压而研制出小型快速锻造水压机,每分钟可锻压100次以上。自由锻造水压机一般采用立式上传动结构,有3个工作缸,在输入高压液体后,可获得3级不等的工作力。

3万吨模锻水压机的结构示意图 模锻水压机

主要用于模锻飞机、航天器的铝、铝合金和镁合金锻件,以及不锈钢、特殊合金钢钛合金等各种高温、高强度合金锻件。模锻水压机比自由锻造水压机具有更大的工作力、更大的工作台面积和更高的结构刚性。

40年代德国最先制造出180000千牛的巨型模锻水压机。此后,美国、中国、联邦德国、英国和法国先后制成180000千牛以上的巨型模锻水压机18台。

大型模锻水压机采用立柱-横梁式刚性框架结构,由泵-蓄能器驱动。通常有 4~8个立柱和1~8个工作缸。巨型水压机的立柱除传统的圆柱形外,还有用多块锻钢厚板组成的矩形截面的,其两端用T形端头与上、下横梁紧固联接。为保证模锻件的精度,框架和联接几个框架的纵向大梁必须具有足够的刚度,并采用液压或电-液自动伺服系统来控制活动横梁在受偏心载荷时的倾斜度。中国于1971年制造的300000千牛水压机的活动横梁,在纵向偏心400毫米、横向偏心200毫米条件下,倾斜度不超过0.15毫米/米。

多向横锻水压机用于锻造复杂的、有空腔的模锻件。它除通常的垂直框架和工作缸外,还有水平方向的框架和工作缸。这些工作缸可以单独或联合工作,可用多个冲头从不同方向同时或顺序对模具内的坯料加压,以获得形状复杂的精锻件。

冲压水压机

用于厚板料在热态或冷态下的冲裁、拉深、折弯等工艺,在锅炉和容器制造中应用较多。双动冲压水压机先用压料板将板料边缘压紧,然后用凸模对板料拉深。冲压水压机的规格大部分在 50000千牛以下,结构多为四柱立式和框架式。

挤压水压机

用于型材和零件的挤压,多为卧式结构,规格多数在50000千牛以下,最大的达200000千牛。