鍛壓設(shè)備及鍛工的安全技術(shù)

1、安全技術(shù)鍛壓設(shè)備及鍛工的安全技術(shù) 一、 常用鍛壓設(shè)備概述(風(fēng)險(xiǎn)世界網(wǎng)-RiskMW.com 專業(yè)討論平安風(fēng)險(xiǎn)管理,平安員的門戶網(wǎng)站!) 由于鍛造加工工藝方法是多種多樣的，所以，其加工設(shè)備也是種類繁多的。根據(jù)鍛造加工工藝方法的不同，一般把鍛壓設(shè)備分為自由鍛設(shè)備和模鍛設(shè)備兩大類。 1. 自由鍛設(shè)備 依據(jù)對(duì)鍛件作用力的性質(zhì)，可以把自由鍛設(shè)備分為鍛錘和液壓機(jī)兩類。前者，常用的有空氣錘和蒸汽-空氣錘兩種;后者，主要是自由鍛水壓機(jī)。 2. 模鍛設(shè)備 同樣依據(jù)對(duì)鍛件作用力的性質(zhì)，可以把模鍛設(shè)備分為錘和壓力機(jī)兩類。錘上模鍛所用的設(shè)備有蒸汽-空氣模鍛錘、無(wú)砧座錘、高速錘等。壓力機(jī)上模鍛所用的設(shè)備主要有摩擦壓力機(jī)

2、、曲柄熱鍛壓力機(jī)、平鍛機(jī)和模鍛水壓機(jī)。 以下，我們將選擇鍛造車間最常用的幾種設(shè)備來(lái)介紹它們的結(jié)構(gòu)，工作原理及其平安技術(shù)。 二、 自由鍛常用設(shè)備 (一) 空氣錘 空氣錘是應(yīng)用很廣泛的一種自由鍛造設(shè)備，它可以用于各種自由鍛造工序。也可用作胎模，在某些缺乏模鍛設(shè)備的工廠里，還有用它來(lái)進(jìn)行模鍛的。 空氣錘的打擊能量(或噸位)以它落下部分的重量表示。如落下部分的重量是4000N，則稱該錘為400kg 空氣錘。最常用的空氣錘，落下部分的重量在10007500N之間，大于7500N的空氣錘，一般被蒸汽-空氣錘代替。 空氣錘是靠電力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用，利用本身產(chǎn)生的壓縮空氣，推動(dòng)落下部分動(dòng)作，同蒸汽-空氣錘比較，

3、它的安裝費(fèi)用低，適合于小廠、修配廠使用，也適合小型鍛件的生產(chǎn)。其工作原理如圖1所示。 圖1(略) 空氣錘的工作原理 1曲軸連桿機(jī)場(chǎng) 2活塞 3氣缸 4上閥室 5工作氣缸 6工作活塞 7下砧 8下閥室 開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機(jī)后，帶動(dòng)曲軸連桿機(jī)構(gòu)1旋轉(zhuǎn)，而使壓縮氣缸3內(nèi)的活塞2作上下直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)向下時(shí)，壓縮氣缸下部的空氣被壓縮，經(jīng)過(guò)下閥室8內(nèi)的旋閥進(jìn)入工作氣缸5的下部空間。這時(shí)，工作氣缸的上部空間缺氣。作用在工作活塞6下面的空氣壓力，使落下部分向上運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)壓縮氣缸的活塞2向上時(shí)，壓縮氣缸的上部氣被壓縮，并經(jīng)過(guò)上閥室4內(nèi)的上旋閥進(jìn)入工作氣缸的上部空間，工作氣缸下部空間缺氣。作用在工作活塞上面的空氣壓力和活塞本

4、身重量的共同作用，使落下部分向下，打擊放在下砧7上的金屬。通過(guò)關(guān)閉或轉(zhuǎn)變氣道通路的大小，就能使錘頭得到連打、單打、上懸和下壓等不同的動(dòng)作。 圖2是常見(jiàn)的一種空氣錘形狀圖。 圖2(略) C41-400空氣錘 (二) 蒸汽-空氣錘 蒸汽-空氣錘是利用蒸汽或壓縮空氣帶動(dòng)錘頭工作的，常用的雙柱拱式蒸汽錘的構(gòu)造如圖3所示。其主要組成部分有工作汽缸1，落下部分2(活塞、錘桿、錘頭和上抵鐵)，帶導(dǎo)軌的左右機(jī)架3，帶下抵鐵的砧座4和操縱手柄5等。 圖3(略) 雙柱拱式蒸汽錘的構(gòu)造及工作原理 1 工作汽缸 2落下部分 3機(jī)架 4砧座 5操縱手柄 6閥滑 7進(jìn)氣管 8滑閥汽缸 9工作汽缸活塞 10錘桿 11排氣管

5、 蒸汽-空氣錘的工作原理如圖3左上方局部放大圖所示，當(dāng)滑閥6在圖示位置時(shí)，沿進(jìn)氣管7的新蒸汽進(jìn)入滑閥汽缸8，并從滑閥的外面繞過(guò)而進(jìn)入工作汽缸活塞9的上部空間，使活塞9，錘桿10和錘頭向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行錘擊。這時(shí)原先在工作汽缸1下部空間的廢汽則進(jìn)入滑閥汽缸并通過(guò)滑閥中間的孔，順著排氣管11排出。當(dāng)滑閥6移至下在位置時(shí)，則新蒸汽進(jìn)入工作汽缸活塞的下部空間，并賜予活塞壓力，使錘頭上升。從前進(jìn)入工作汽缸上部的廢汽就直接經(jīng)排氣管11排出。 蒸汽-空氣錘用49101325Pa的蒸汽或壓縮空氣來(lái)推動(dòng)活塞，使之以68m/s的速度向下運(yùn)動(dòng)。故落下部分能量可顯著增大，錘擊功能可大為提高。但必需有一套幫助設(shè)備，如蒸汽鍋爐

6、或空氣壓縮機(jī)等，但此空氣錘簡(jiǎn)單。蒸汽-空氣錘的噸位一般為0.55t。3t以下常見(jiàn)的是懸臂式機(jī)架，而5t錘則通常是橋式結(jié)構(gòu)。蒸汽-空氣錘適合鍛造中型或較大的鍛件。 (三) 水壓機(jī) 1. 水壓機(jī)的工作原理 水壓的工作原理是依據(jù)帕斯卡液體靜壓定律而來(lái)的。即：加在密封容器內(nèi)的液體的壓強(qiáng)(單位面積上的壓力)能夠根據(jù)它原來(lái)的大小向液體各個(gè)方向傳遞。依據(jù)這一原理，如圖4所示，在連通的容器中的柱塞D1和D2所受到的壓力和它們的端面面積成正比。因此在小柱塞上作用一個(gè)小的力P1，則大柱塞上就產(chǎn)生一個(gè)增大的力P2。這力所增大的倍數(shù)，就等于大柱塞端面面積比小柱塞端面面積所增大的倍數(shù)，這一關(guān)系可以用以下方程式來(lái)表示：

7、圖4(略) 水壓機(jī)的作用原理 (1) 或 (2) 式中 P1、F1、D1作用在小柱塞上的力以及小柱塞的橫截面積和直徑。 P2、F2、D2大柱塞所產(chǎn)生的力以及大柱塞的橫截面積和直徑。 水壓機(jī)就是依據(jù)這個(gè)原理制造的。 圖5可以形象地說(shuō)明水壓機(jī)的工作原理：泵室2和水壓機(jī)工作缸4通過(guò)管道3連接成密閉的連通容器。當(dāng)水泵起動(dòng)后，作用在水泵柱塞1(相當(dāng)于小柱塞)上的力P1，通過(guò)管道3在工作柱塞5(相當(dāng)于大柱塞)，產(chǎn)生出增大了的力P2，再借助于上砧6，將其壓力作用在置于下砧8的坯料7上，使之變形。 圖5(略) 水壓機(jī)的工作原理 1水泵柱塞 2泵室 3管道 4水壓機(jī)的工作缸 5工作柱塞 6上砧 7坯料 8下砧

8、2. 水壓機(jī)本體的構(gòu)造和工作過(guò)程 水壓機(jī)的構(gòu)造如圖6所示。工作時(shí)高壓水(202101325Pa左右)沿管13進(jìn)入安裝在上橫梁3上的工作缸1內(nèi)，并壓在柱塞2上使其下降。這時(shí)與柱塞固定在一起的活動(dòng)橫梁4也沿著立柱5伴同下降?；顒?dòng)橫梁的下端裝有上抵鐵11，下降時(shí)便對(duì)置于下抵鐵12上的鍛件施加壓力。下抵鐵固定在下橫梁6上。 圖6(略) 水壓機(jī) 1工作缸 2柱塞 3上橫梁 4活動(dòng)橫梁 5立柱 6下橫梁 7回程缸 8小柱塞 9小橫梁 10拉桿 11上抵鐵 12下抵鐵 13、14高壓水管 活動(dòng)橫梁的回升由回程缸7來(lái)完成，這時(shí)工作缸排水，而高壓水沿管14進(jìn)入回程缸7，并推動(dòng)小柱塞8使其上升。同時(shí)通過(guò)小橫梁9，

9、拉桿10帶動(dòng)活動(dòng)橫梁也隨著上升，這樣就完成了水壓機(jī)的一個(gè)工作過(guò)程。因此，通過(guò)對(duì)操縱手柄的掌握，就可以使水壓機(jī)得到預(yù)壓、施壓、回程(提升)、上懸(停止)等四種動(dòng)作。 各種形式的自由鍛水壓機(jī)的結(jié)構(gòu)主要構(gòu)成部分都大致如此，其工作過(guò)程則是完全全都的。所不同的是，一些主要構(gòu)件(如機(jī)架、工作缸和回程缸等)的結(jié)構(gòu)、位置和數(shù)量上有所差異。例如：機(jī)架有四柱式、雙柱式、也有單臂式;工作缸有單缸、雙缸、三缸和多缸之分。 3. 水壓機(jī)的工作特點(diǎn)和用途 水壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于它以壓力(上抵鐵速度約0.10.3m/s)代替鍛錘的沖擊力(錘頭速度可達(dá)68m/s，從而避開(kāi)了對(duì)地基及建筑物的震驚，而且工作條件較好和平安。其次，金屬在

10、水壓機(jī)上比在錘上鍛造簡(jiǎn)單達(dá)到較大的鍛透深度，可獲得整個(gè)截面是細(xì)晶粒組織的鍛件。 水壓機(jī)的缺點(diǎn)是設(shè)備浩大，并需一套供水系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)，造價(jià)較高。水壓機(jī)的噸位一般常用的是50050000t。 水壓機(jī)主要用于自由鍛造(橫鍛水壓機(jī)與自由鍛水壓機(jī)在結(jié)構(gòu)上稍有不同，但工作原理則完全全都)。它是鍛制大型鍛件的基本設(shè)備，代替了5t以上的鍛錘。 三、 模鍛常用設(shè)備 (一) 蒸汽-空氣模鍛錘 蒸汽-空氣模鍛是普遍使用的一種模鍛設(shè)備。它的工作原理和蒸汽-空氣自由鍛錘基本相像。結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)分是：模鍛錘的錘身是直接安放在砧座上的，用帶彈簧的螺栓來(lái)固定。調(diào)整鍛模時(shí)，錘身可沿砧座平移，錘身裝有長(zhǎng)而可調(diào)整的導(dǎo)軌，錘的砧座較重(是落下部分重量的2025倍)。這些都為了保證模鍛錘工作時(shí)，上下模盡可能減小錯(cuò)移，以提高模鍛件的精度。上下模用斜楔和鍵塊分別緊固在錘頭和模座上。模鍛錘一般都由模鍛工通過(guò)腳踏板直接操縱，不需要司錘工。 蒸汽-空氣錘的工作過(guò)程是：錘頭上下?lián)u動(dòng)(代替自由鍛錘的懸空)、單