還記得小時候每年春耕之時,,就喜歡跟著大人去鐵匠鋪,主要是對打鐵非常感興趣,,將鐵塊放入到火爐中不停地抽拉風箱,,鐵塊燒得通紅后放在鐵板上,用一把小小的錘子不停翻來覆去的敲打,,不時還能飛濺出鐵花,,幾個小時后就能將鐵塊捶打成鋤頭和鐮刀來,有時候還能給自己打個小玩具,。 / ]* p+ C( f0 t b: }
打鐵是最原始的鍛造工藝,,這種工藝因其非常實用的特點,幾千年以來一直是最主要的金屬鍛造工藝,。 / \5 N/ H& F+ w
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圖片來源:pixabay
- F5 l7 v# c: S. ], I" m) }但鐵匠鋪也只能鍛打小塊的鐵,,現(xiàn)代工業(yè)制造中對大件鋼鐵的需求量非常的大,各種大小和不同形狀的,人力鍛造肯定就不行了,,這就需要鍛壓機這種超級鋼鐵的鍛壓設(shè)備了,,那些被燒得通紅的超大圓餅,圓柱以及方塊在鍛壓機下很快就被錘成想要的形狀,。 9 y3 k% w$ t; L& S. m$ ~8 h
鍛壓機主要用于金屬成型,,是通過錘擊的方法,將可塑狀態(tài)下的金屬材料變成需要的尺寸和形狀,,它是現(xiàn)代工業(yè)中的必要裝備,。 ) s- `9 |0 T6 ^2 J
金屬材料通過鍛壓不僅可以得到零部件的形狀,還能夠改善金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),,提高金屬的機械性能和物理性能,,所以鍛壓機在航空航天,船舶制造,,高鐵等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,。
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鍛壓鍛壓是對金屬施加外力,讓其變形以改變尺寸形狀以及性能,,是一種金屬成型的加工方法,鍛壓是鍛造和沖壓的總稱,。 沖壓是靠壓力機和模具的配合,,對金屬材料施加外力,使材料按照模具的形狀塑性變形成需要的形狀和尺寸,,最后從模具上分離的加工方法,。
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* \/ R* Z$ `* e9 G3 a鍛造就是利用鍛壓機直接對金屬施加壓力,使之塑性變形的一種加工方法,,根據(jù)鍛造成型的加工方法可以分為自由鍛,,模鍛,擠壓,,軋制和拉拔,,還有根據(jù)工件的鍛造加工溫度還可以分為熱鍛和冷鍛。 1 h: L; \ M& X( ?9 s% d/ w" U
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鍛壓機的發(fā)展
4 P# `# v$ V* S5 f鍛壓機的發(fā)展歷史就是伴隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展同步進行的,,自從人類開始發(fā)現(xiàn)和使用金屬以后,,最早是使用石器來錘擊金屬來制造飾品和小用品,后來又發(fā)明了用畜力和水力來提升重錘鍛打工件,,這也是最古老的鍛打機械,。 8 D0 `/ S' R2 }, k
18世紀隨著蒸汽機的發(fā)明,很快出現(xiàn)了以蒸汽為動力的鍛壓機,,這能提供更大的動力,,并迅速進入百噸級,也讓那些大件的鍛壓成為可能,鍛壓進入了應(yīng)用動力時代,,人類也進入到工業(yè)時代,。 ! c$ ~- y2 Y. V5 J4 m& e
19世紀末開始出現(xiàn)了以電為動力的鍛壓機,并獲得了迅速發(fā)展,。 4 h0 _) C$ C; l, @! p3 J6 ^- U8 z
20世紀初隨著重型機械設(shè)備的發(fā)展,,出現(xiàn)了以油為工作介質(zhì)的液壓鍛壓機,噸位也迅速提高,,進入到萬噸級,。 ; b: T1 Q$ r" i: I7 e1 s; t3 w( Z
進入新世紀,隨著各個行業(yè)對復雜鍛件的需求變多,,各國都在發(fā)展大噸位的鍛壓機以滿足需求,,縱觀鍛壓機的發(fā)展幾乎就是人類重工業(yè)發(fā)展的縮影。 & Z. d- H& O* C, `9 `
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+ `4 c+ }2 l T7 `0 f% e帕斯卡定律
! x8 o9 C( |6 v說到鍛壓機,,就不得不提到一個叫帕斯卡的物理學家,,就是他做了一個砸桶實驗,后來人們就是利用其原理制造出最早的水力鍛壓機,,真是東方有司馬光砸缸而西方有帕斯卡砸桶,。 帕斯卡在密封的桶里裝滿了水,在上面開了一個圓孔塞裝一根長管,,圓孔與長管連接處要密封住,,然后從高處持續(xù)往水管中注水,當水加到一定量時,,水桶就會炸裂開漏水,。 ( Q, n& \. k( b6 f# L
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桶爆了就是水給了桶太大的力,也就是桶受到了很大的水壓強,,而將水管換成木塞用力按壓木塞,,桶同樣會炸裂,這是因為在封閉的木桶內(nèi)受到不管是水的壓力還是手壓木塞的壓力,,要是受力的大小一樣桶同樣會破裂,。 5 F2 N3 j5 A; g7 q/ T, N
所以說,在封閉的桶內(nèi)只要受到外力擠壓,,而水具有流動性,,所以就會向桶的四周傳遞這個壓強,也就是封閉的液體可以將壓強等大的傳遞到液體的每一個部分,,這就是帕斯卡定律,。
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根據(jù)帕斯卡定律,在一個封閉的液體系統(tǒng)中給一個活塞施加壓力,,另一個活塞就會產(chǎn)生相同的壓強,,而如果那個大活塞的面積是小活塞的10倍,,這就會讓那個大活塞產(chǎn)生比小活塞大出10倍的壓力。
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人們最早發(fā)明和現(xiàn)在使用的大噸位水力鍛壓機,,就是利用這種力量倍增器的原理制造出來的,。
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電動鍛壓機工作原理
& {) A8 q" O- ~4 ^# v9 g5 L+ L而現(xiàn)在常用的鍛壓機則是電動的,工作時由電動機帶動皮帶,,再由大皮帶輪驅(qū)動偏心傳動軸,,偏心傳動軸轉(zhuǎn)動帶動中間的滑塊和鍛錘直線上下運動,一次鍛壓完成后滑塊回程上行,,鍛錘靠滑塊突然向下釋放的能量驅(qū)動完成鍛壓,。 5 P1 J6 W5 x4 Z$ Q9 K
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鍛壓機在鍛壓時靠的是沖擊力,所以在一個鍛壓過程中的時間就會很短,,短時的最大功率比平均功率要大幾十倍以上,,因此就在傳動系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪來幫助滑塊對積蓄能量進行補充,一個鍛壓完成后飛輪會再次加速積蓄以備下個鍛壓使用,。
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現(xiàn)在世界上那些超大噸位的鍛壓機,,如6萬噸或者8萬噸多是采用液壓缸作為動力驅(qū)動,這些巨無霸不僅可以熱鍛還能冷鍛,,不但鍛造的工件尺寸大,,力氣大,而且還能達到很高的精度和自動控制,。
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, y; u: c7 ^# I' T平�,?村憠簷C就是傻大粗的鋼鐵機器,但它卻是衡量一個國家工業(yè)實力的重要標志,,也是現(xiàn)代先進發(fā)展的重要裝備,尤其是大型鍛壓機世界上只有很少幾個國家能制造,,所以更是被各國都視為國寶級裝備,,能為國家的工程和制造業(yè)提供有力支持。
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