数控全液压模锻锤的详细描述 数控全液压模锻锤是目前世界上先进的模锻设备。 它是一种打击能量和打击工序可以数字化控制的锻造设备，打击能量偏差在±1.5%之间，配以合适的机器人自动上下料，即可实现自动化生产。


数控全液压模锻锤的液压原理： 数控全液压模锻锤的基本原理是：采用电机-油泵-蓄能器传动，油缸下腔 通蓄能器，为常压，控制系统对上腔进行单腔控制。上腔进油阀(亦称打击阀) 打开，来自油泵、蓄能器以及通过差动回路引来的下腔的共三部分高压油进入上腔，实现锤头的加速向下和打击行程。上腔一旦卸压，锤头立即快速回程，打击能量的精确控制是靠控制打击阀闭合时间的长短来实现的。 主油泵启动后向蓄能器内打油后使锤头提起，主油缸的下腔常通蓄能器， 使锤头置于上限位即提锤状态。向下打击时，通过控制打击阀闭合时间的长短控制打击能量的大小，模锻锤使下腔油返进上腔，配合泵的高压油，蓄能器的高压油的油实现打击。

在悬锤状态下时，压力传感器控制卸荷阀打开，使泵处于无负荷运转， 蓄能器的压力油保压，使锤头上置安全。系统油温不发热，节能省电。主打击阀 具有换向灵敏度高、密封性好等特点。整体是顶置结构，集成化组装，无管道连 接减少漏油，可靠性高。 数控全液压模锻锤液压原理示意图

数控全液压模锻锤各部分性能特点描述 数控锤项目介绍 ◆ 机身部分： · 机身结构设计 采用整体“U”型机身（或带横梁机身） ，为其它相关部件提供了强大的安装、支撑基础、具有强 大的刚性，下部装有吸振性很强的隔尔固减振装置， 保护了周围的环境，两立臂装有宽型的“X”型导轨， 使锤头不管在任何情况下都不会卡死，该产品的动 力头部件装在上部，使整体产品占地面积小。机身 部件采用优质材料，将砧座和两立柱组合在一起， 增加了立柱的纵向、横向的倾覆刚度；确保了锤头 的精确导向，有利于提高原材料的利用率。 · “X”型导轨设计 12 众所周知，锤头长时间打击高温工件，整体温度一定会很高，体积也一定会 膨胀，如果采用传统的梳型导轨，为不使锤头卡死 就需要加大滑动导轨与锤头之间的间隙，但是对于模锻锤的滑动间隙大，就会影响精密锻件的外形质 量。为解决这一问题，本产品设计成了“X”形导轨， 使锤头受热时是径向辐射膨胀，导向面呈对角线布 置，不会因温升造成导向间隙的减小民，因此导轨 间隙稳定，可实现精密锻造。而且也加宽导板形成 较长的力臂，减小偏击时作用在导轨面上的比压。 能延长导板的使用寿命，因此锤头导向精度高，锤杆所受的弯矩小，寿命大大延 长。


锤头 锤头委托国内大型专业锻造厂按国标要求锻造锤头保证了毛坯质量， 优良的热处理工艺和方法保证了锤头的内在质量和足够的硬度。热处理前后严格按 GB/J4162－94规定进行探伤检验，杜绝了不合格品的下转。

锤头导轨面和燕尾面通过高频淬火使硬度达到了HRC48-52， 提高了导轨面的 耐磨性，杜绝了燕尾面的变形、塌陷。 燕尾槽底面采用圆弧光滑过渡，减少了应力集中，提高锤头的强度。


锤杆 · 锤杆材质为40CrNiMoA机械性能达到δb≥800Mpa，δa≥500Mpa，其性能优于40CrNi和35CrMo。 · 锤杆热处理前后严格按GB/T4162-92规定进行超声波探伤，保证了质量。 数控锤项目介绍 · 13 锤杆活塞部分采用铜焊接方式，锤杆采用高韧、高强材料，经过特殊的整 体热处理，延长锤杆使用寿命。 · 锤杆外园的加工采用滚压工艺，表面粗糙度达到0.8以上，同时，表面形成一层加工硬化层，大大提高了锤杆耐磨性，并可解决密封圈过早磨损失效，提高 密封圈使用寿命。 · 锤杆密封采用进口德氏封。 ·.液压系统采用油泵——蓄能器组合传动，主油缸下腔始终与蓄能器相通， 为常压。液压系统仅控制上腔，它是通过对打击阀闭合时间的控制来实现打击能 量的大小，打击阀是两级控制阀，一级先导阀是一个二位四通换向阀，系统对它 的质量要求很高，既要有高频率而且重复精度要求较高。

模锻锤采用顶置结构，内部油路封闭在主阀块上，这样的结构使得液压系统实现 了集成化，与油箱采用旁置式相比，管道系统长度大大缩短，能量损失降低 1 倍以上，另外通过集成化，油路连接实现了无管化连接，增加了连接的可靠性； ·液压系统中在蓄能器与下腔之间设置了安全装置，一旦锤杆从中间断裂， 马上将下腔油与蓄能器切断，从而提高了使用的安全度。

油箱为顶置式，箱体为焊接件，采用CO2保护焊接，符合JB/T5000.3-1998 和ZQ4000.3-86《焊接通用技术要求》有关规定，箱体经过表面处理符合 JB/T5000.12-1998有关规定。 · · · 油箱焊接后的探伤检验杜绝了油液的渗漏。 油箱采用封闭式，可减少污染。 液压站箱体在局部设置加强筋，使箱体强度高；高压油路通道畅通， 液压站部分液阻力小，发热少、提高了可靠性。

顶料部分 数控锤有顶料液压站，顶料器安装在模座内，可以任意选择自动顶料和脚 踏顶料。

冷却部分 · 电制冷 电制冷机：将制冷、加热、精密过滤三大功能集一体，且具有远程控制， 过 滤器堵塞报警等功能，从而保证设备的可靠运行。 开启电制冷机 （使用 NTC 温度传感器将检测到的油温在数显温控器上显示同 时将检测得到的温度与设定温度比较若油温高于设定值）启动压缩机。 开始制冷→冷凝器→膨胀阀→蒸发器（热交换器） ，液压油→油箱→泵→蒸 数控锤项目介绍 14 发器（温度降低）→过滤器→油箱。如此循环直至油温达到设定值为止。当油温 低设定下限时，控制器则根据温度传感器发出信号开启加热器。

润滑部分 自动润滑装置也可由用户自行调节，调节也是触摸屏调节输入，可调节润滑 泵的启动频率以及启动后的供油时间，可由用户根据实际情况自行设定。

隔振基础部分 数控锤基础采用德国技术的隔而固隔振装置 ·隔振基础的特点：

（1） 、基座尺寸相对固定支承来说减少很多，省去纵横梁、预埋件，节省基础 费用和施工时间，维护方便。

（2） 、隔振效果好，可以衰减振动 80-95%。

（3） 、寿命高达 30-50 年，以至无需返修。

（4） 、简化机器设备调平，在地基下沉或倾斜时可以调整。

（5） 、减少设备自身和周围设备的振动水平，降低了液压系统和电控系统的故障率。 ·隔振基础的组成： 该隔振系统由弹簧和沾滞阻尼器组成。 弹簧的作用是提供弹性缓冲，降低系统固有频率。它采用的螺旋弹簧承载高、 弹性大。 沾滞阻尼器内装有高粘度液体的缸体和一个插入液体中特殊形状的柱塞， 柱塞在液体里运动将机械能转变为热能， 并由此使锻锤的冲击运动衰减到零。

对于冲击设备，可以吸收冲击能量，使设备受到冲击干扰后迅速趋于稳定，保证 锻锤的冲击振动在下次打击之前完全停稳，锻锤不会发生连击共振。

利用数控锤技术，对原蒸空锤或原电液锤进行数控化改造

（一） 液压原理基本同数控锤整机原理， 但整机设计思路遵循四句话， 为 “大 锤头、低油速、短行程、高频次” 。因此针对蒸空锤或电液锤的独特性（行程大、 导轨间距小、头部连接板平面尺寸小安装整体数控动力头困难等 ） ，设计上与整 机相比有如下特征：

(1).一吨、二吨旧锤改造，采用整体大油箱顶置，更换大的连接板连接； 三 吨以上旧锤改造，采用主副油箱设置（主油箱顶置原连接板上，机身两侧设置落 地框架支撑两个副油箱） ，主副油箱之间全部采用软连接结构。

(2).更换具有“X”型导轨结构的新锤头，机身导轨同时更换。从而达到提 高抗偏载能力和提高锻造精度的目的。 数控锤项目介绍

(3).由于旧锤行程太大，因而在上锤头上设置上模座，既达到降低行程的目的，又保证了保护锤头燕尾的目的。

(4).根据用户是否需要顶料装置，决定是否更换新模座和配置顶料液压站。

(5).由于机身上无法开设安全销孔，所以额外增设了锤头安全支撑，安全支撑与打击阀实现互锁，提高了操作者的安全保护。

（二）改造后的效果基本达到了数控锤整机各项性能，克服了旧锤原有的各种弊端，从而提高了产品档次。

数控全液压模锻锤技术先进性、合理性的描述：

(1)、打击控制系统采用精确控制系统，使得打击能量控制精度极高 由于采用打击阀控制系统与主系统进行了分离，独特的控制系统使得打击 能量更加精确。

（2）.控制阀采用标准化设计，同时将打击阀的控制环节降到最低数控锤控制阀除打击阀为专有技术阀以外， 其余的阀全部采用标准阀，易于保证系统的精确性和可靠性，63KJ（含 63KJ）以下的数控锤打击阀的控制系统全部为一级控制，63KJ 以上的数控锤为二级控制。

(3)、锤头慢上慢下功能操作十分方便，更换模具更加安全，方便和快捷由于液压系统中增设了特定的排油阀，系统在调整状态时，不用卸压即可快速实现锤头的慢降和慢升，更换模具的时间可减少 10 分钟以上。而无需将系统的压力油卸完压， 才能靠锤头重力慢降下落； 锤头提升时，系统需重新建压， 压力足够时，才能将锤头抬起，慢降和慢升突然性很强，极不安全。

(4).独特的主打阀保证了系统的可靠性、稳定性 数控锤的主打击阀在锻造工作中起着至关重要的作用， 主打击阀采用滑阀结 构，该结构是将控制与各油路的切换分离，由左右两个控制阀芯控制主阀芯的运 动，三者从结构上互不相连，消除了加工误差对阀芯精密运动带来的影响，且该结构可实现控制油路进油打击，消除了控制腔长时间保压易出现阀芯卡滞，影响 打击能量重复精度的问题，使重复精度控制在±1.5%，该滑阀结构具有结构小， 反应迅速，换向平稳可靠，冲击小且易于加工等优点，使得数控锤打击能量能准确控制，锻件成品率显著提高，模具寿命也得以延长。

(5)、独特的液压站防止外泄结构、密封结构好，维修方便 液压系统中最不好拆卸的零件就是大阀块，因此将大阀块直接坐在油箱中， 大阀块与底板结合面一旦出现渗漏， 液压油直接流回油箱， 而不会出现外泄现象。 从而一方面降低液压油的损耗， 另一方面提高更换密封件的周期同时降低了设备 的高度。 数控锤项目介绍 16 未改进前液压站结构 改进后液压站结构

(6)锤头缓冲器采用外联式结构，克服了内镶焊式结构不可靠的问题 由于缓冲器采用外联式结构，锤头在缓冲 过程中只是油箱底板受力，不会 因焊裂开裂而造成液压油外泄的问题

(7)蓄能器采用低位安装方式，避免了蓄能器超高造成设备高度猛增的问题 由于液压动力头上部最长的零部件就是蓄能器了， 因此将蓄能器低位安装在 油箱底板上，既达到设备完美，又降低了整机的高度。

(8)打击阀系统的安全性得到充分保证 由于打击阀两头控制端都有缓冲装置，绝不会由于控制系统出故障，出现打 击阀阀芯碰撞阀盖造成螺栓断裂出现危险的情况。

(9)特殊螺栓防松装置使得系统抗震性加强，安全性更高 螺栓防松装置采用进口的防松止退垫圈，杜绝了螺栓的松动。

(10)合理的脚踏开关设置 由于程序化的设置，锻锤的节拍全部按程序执行，但由于加热温度的差异和 下料尺寸的偏差，有可能按预定节拍锻件未按预定成型。因此我们在“二位” 脚 踏开关的基础上增设了“加打”开关位，成为“三位脚踏开关” ，即“一位”按 程序节拍执行的开关位， “二位”为顶料开关位， “三位”为“加打”开关位， “三 位”为额外设置，不影响程序节拍的进行。同时为便于操作，也可以将三位脚踏 开关设定成对应三种能量的开关。

(11)能量自动调整 17 由于 PLC 中增设了能量自动调整程序，更换不同模具后，只要把装模高度参 数输入触摸屏，能量可以自动调整。从而保证打击能量的准确性。

(12)可靠的锤杆密封 工作缸通过锤杆活塞隔断为上腔和下腔， 锤杆的密封直接关系到能量的准确 性和系统的稳定性，因此我们采用超长活塞结构和多道进口密封圈来密封，从而保证了密封的可靠性。 (13)可靠的下封口安全装置 锤杆下封口处安装有安全装置，以防锤杆从中部断裂后可马上堵上下封口， 避免造成高压油喷射形成的危险。

制造能力的描述 我单位参与数控全液压模锻锤制造的工人、检验员、装配工98%为熟练技工， 并且参加过公司举办的电液锤培训班，了解电液锤结构、性能以及各部零件的重 要性。其中技校生占一线工人的68%，大中专生占一线工人的30%，其他占10%。 先后为全国用户提供了600多台优质产品。 机身的加工精度是十分关键的，尤其是“X”型导轨面的对称度及导轨面 与燕尾面的垂直度，直接影响着装配质量，为了保证其精度，工艺人员拟定了详 细的加工方案及检测手段，在大型数控落地镗上完成了有关加工工序，达到了图定要求。 ·打击阀及其二级先导阀的精度将是能量精确控制的关键，这些关键的加工 全部放在数控车床上完成。 ·油缸套精度很高，对内外园同柱度、内孔的园柱度、表面粗糙度都很严， 加工难度很大。我公司采用在深孔搪床上加工后用超精内径滚压头滚压加工， 既保证了搪孔的精度，又保证了表面强度最后在磨床上完成外园的加工。