鍛造機是指用錘擊等方法，使在可塑狀態下的金屬材料成為具有一定形狀和尺寸的工件，並改變它的物理性質的機器。 鍛造機中進行鍛造的鍛錘，在加工性能上與壓力機械（特別是鍛壓機）非常相似，但作為前者的鍛錘，其加工產生的反作用力不由床身承受，而由機誡的基礎承受，這一點與後者的壓力機有根本性的不同。
在常用於自由鍛造的砧座分離型鍛錘的場合，這種結構上的差別將進一步明顯。總之，用很大重量的鍛錘端部高速錘打工件，將會產生很強的衝擊振動。
基本介紹
- 中文名：鍛造機
- 外文名：forging machine
- 作用：改變金屬物理性質
- 特點：鍛造效率高、自動化程度高
- 鍛造直徑：80~160mm
- 設備：徑向鍛造機、旋轉鍛造機
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徑向鍛造機
徑向鍛造機是對軸類件沿直徑方向進行鍛造的機器，它是專用於徑向鍛造工藝的專用設備，屬於少、無切削加工的先進鍛造設備之一。徑向鍛造機自20世紀50年代出現以來，由於其具有鍛造效率高、自動化程度高、節省鍛件材料、鍛件質量好、工裝簡單和適用性強等優點，得到生產企業的認可和大力發展。我國目前能夠生產的徑向鍛造機打擊力為1000~2000kN，可鍛造棒料直徑為80~160mm，可鍛坯料最大長度2500mm。
徑向鍛造的工作原理及特點
徑向鍛造工作原理
在垂直於鍛件軸線的平面內，均勻地分布幾個錘頭（2、3個或多個）。電動機的動力通過傳動裝置、偏心軸、連桿和滑塊機構傳遞給錘頭（鍛模），以極高的頻率（錘頭數乘以每分鐘鍛打的次數）鍛打坯料，完成相應的工藝。鍛打過程中坯料在作進給運動的同時作旋轉運動，也就是相對錘頭做螺旋運動，如下圖所示。
徑向鍛造工作原理徑向鍛造的基本特點
在垂直於棒料軸心的方向輻射狀地均勻配置多個錘頭（2、3、4、6或8個），錘頭作同步徑向運動，對棒料進行向心打擊。同時，棒料沿軸向作送進運動，並根據需要旋轉或不旋轉。經錘頭打擊後，棒料的橫截面減小，長度伸長。因此，徑向鍛造基本上是完成鍛造工藝中的縮徑、拔長或延伸工序，並使鍛件獲得一定的尺寸和輪廓。
錘頭的徑向運動由兩種運動所組成：一是往復打擊運動，二是徑向送進運動。往復打擊運動一般是高頻率小衝程運動，主要是坯料進行壓縮，使之變形，徑向送進運動則主要是使鍛件獲得各種不同的直徑尺寸，其方法是對往復打擊運動的前死點相對於鍛造軸心的位置進行調節。徑向送進運動是根據工藝安排在鍛打過程中需要的時候進行的。在有的特定用途的機器上則不具備這種運動，或只在機器工作前實行預先的調節。
當鍛件為柱狀表面（帶台階或不帶台階）時，徑向送進運動與軸向送進運動交替進行，當鍛件為錐面，且錐面比錘頭上的成形面長時，徑向送進運動往往與軸向送進運動按一定的速度比例同時進行。
大多數情況下，錘頭的徑向運動是由機械傳動來提供，個別由液壓傳動來提供。機械傳動使錘頭具有確定的前死點，而且各錘頭的前死點與鍛造軸心的距離能夠精確地保持一致。錘頭往復打擊運動的機械傳動目前主要有兩種方式：一種是多滾子式，另一種是曲軸（或偏心軸）式。前者所形成的機器稱為輪轉鍛機，後者所形成的機器稱為徑向鍛機。這兩大類機器所能完成的工藝過程在本質上是一樣的。只是輪轉鍛機的設備能力受到較大的限制，其所能加工的鍛件尺寸及生產力遠比偏心軸傳動的徑向鍛機小得多，而且以薄壁空心管類鍛件居多。
旋轉鍛造機
下圖所示是兩個錘頭的旋轉鍛造機（又叫曲柄搖桿式徑向鍛造機）。電動機帶動雙拐的偏心軸7作旋轉運動，迫使其兩側的槓桿1作往復運動並推動搖桿3擺動，從而使固定於搖桿上的錘頭5作徑向鍛打運動。
旋轉鍛造機這種鍛壓機械可以設計成全自動或半自動的，模具也可以分為兩模、三模或四模。可以進行實心鍛件或管材零件的熱鍛和冷鍛，可以熱鍛直徑達305mm的實心鋼棒，也可以熱鍛外徑為584mm，壁厚為102mm的管材。
鍛造機的防振
鍛造機的防振方法，從工藝操作上看，模鍛和自由鍛是不同的。模鍛時，即使產生相當大的床身位移（通常，鍛扁量為30mm左右，伸長邊為15mm左右），由於砧座錘頭比大，對鍛造能力和操作性能不產生影響。因此，對於較低固有頻率的彈簧系統，因床身位移大，即使不用慣性基座，仍可獲得良好的防振效果。
自由鍛造時，砧座分離型與砧座整體型相比。通常砧座錘頭比要小。此時，為增大表現的砧座錘頭比和減小床身的位移，一般要採用慣性基座。
另外，自由鍛造時，有時還將工件放在砧座的端部反覆進行錘打。此時，對砧座重量小且固有頻率低的彈簧系統，砧座本身會傾斜，同時也會喪失砧座與緞錘端部的平行度。這將會使表現的鍛造能力降低，故有時就需要安裝大的慣性基座，並將鍛錘本身同時裝在慣性基座上。已實用的防振裝置種類很多，其中之一就是稱之為浮基的防振裝置，如下圖所示，它利用水的浮力和空氣的彈性支承機械。
浮基於是，鍛造機安裝在下部有空腔的台架上，空腔朝下開放，整個床身浮在水槽內，而水槽則設在地坪上。因此，由於空腔內外的水頭差而產生的水壓，通過空腔內的空氣層，作用於台架的底部。其結果，台架上將承受與其排水量相等的上浮力。在構成慣性基座且有激振力作用時，台架可上下自由運動。導輥可控制傾斜和迴轉，疊板簧則作為輔助部分的浮力。
