利用气压或液压等传动机构使落下部分（活塞、锤杆、锤头、上砧（或上模块），产生运动并积累动能，在极短的时间施加给锻件，使之获得塑性变形能，完成各种锻压工艺的锻压机械称为锻锤。锤头打击固定砧座的为有砧座锤；上下锤头对击的对击锤为无砧座锤。

基本信息

一、锻锤的工作原理

二、锻锤的打击效率和打击刚性

三、锻锤的打击力

锻锤的分类

SAJ S350矢量变频器在锻锤的应用特点

锻锤安全操作要点

基本信息

【词语】：锻锤

【注音】：duàn chuí

【释义】：金属压力加工用的机器，由动力带动锤头锤打而产生压力。常见的有空气锤、蒸汽锤等。

一、锻锤的工作原理

锻锤以很大的砧座或可动的下锤头作为打击的支承面，在工作行程时，锤头的打击速度瞬间降至零，工作是冲击性的，能产生很大的打击力，通常会引起很大的振动和噪音。

锻锤的规格通常以落下部分的质量来表示，但因它是限能性设备，其确切的性能参数应是打击能量。

锻件在锤上的成形过程是打击过程，可利用力学上的弹性正碰撞理论分析其打击过程的特性。由此可见，锻锤是一种冲击成形设备，工作过程中各主要零部件承受冲击载荷，并有振动传向基础和周围环境，因此，研究锻锤的打击过程、分析锻锤打击效率和打击力是锻锤整机设计及性能分析、零部件强度校核和锻锤振动分析的基础。

二、锻锤的打击效率和打击刚性

锻锤的打击过程分为两个阶段。

第一阶段为加载阶段。打击开始时锤头的速度为V1，砧座的速度V2=0。在此阶段，随着砧块（或模具）彼此接近而致使锻件成形。第一阶段结束时，锤头和砧座达到一致的下沉速度V，这时锻件变形最大，砧座及基础下沉，落下部件的动能转化为锻件的塑性变形能、锤击系统内部的弹性变形能和系统运动的动能。对击锤，上下锤头相互靠拢，这能改善打击时钢带的受力状况。

第二阶段为卸载阶段。第一阶段末锤击系统所具有的弹性变形能在第二阶段释放，导致打击终了后锤头和砧座或上下锤头的反向分离，其速度分别达到U1和U2，此时二者开始分离。有砧座锤砧座以初速度U2的初速度打击基础，严重的地面冲击振动由此产生，无砧座锤上、下锤头是在空中堆积，地面上基本上无冲击振动。

三、锻锤的打击力

锻锤是限能量的锻压设备，它的主要性能参数是落下部分的打击能量。但是，对其可能产生的打击力亦应有其度量准则，以满足锻锤零件的强度校核、模具承压面的确定及正确选用和使用设备的需要。

锻锤的分类

锻锤的种类很多，按打击特性分，有对击锤和有砧座锤；按工艺用途分，有自由锻锤、模锻锤和板料冲压锤；按向下行程时作用在落下部分的力分为单作用锤和双作用锤。单作用锤工作时，落下部分为自由落体；双作用锤在向下行程时，落下部分除受重力作用外，还受压缩空气或液压力的作用，故打击能量较大。通常按驱动形式将锻锤分为以下四类：

一、蒸汽—空气锤

以来自动力站的蒸汽或压缩空气作为工作介质，通过滑阀配汽机构和汽缸驱动落下部分作上下往复运动的锻锤称为蒸汽—空气锤。工作介质通过滑阀配汽机构在工作汽缸内进行各种热力过程，将热力能转换成锻锤落下部分的动能，从而完成锻件变形。

二、空气锤

空气锤有工作缸和压缩缸，两缸之间由旋阀连通。其工作介质也是压缩空气，它在压缩活塞和工作活塞之间仅起柔性连接作用。电动机通过减速机构带动曲拐轴旋转，驱动压缩活塞作上下往复运动，使被压缩的空气经旋阀进入工作缸的上腔或下腔，驱动落下部分做向下运动进行打击或回程。

三、机械锤

由电动机驱动，靠机械传动提升锤头的锻锤，统称为机械锤。它是一类主要依靠重力位能实现锻件变形的单作用落锤。根据连接不同，分为夹板锤（或夹杆锤）、弹簧锤和链条锤（或钢丝绳锤）。

四、液压锤

液压锤是以液压油为工作介质，利用液压传动来带动锤头作上下运动，完成锻压工艺的锻压设备。分气液和纯液压两种驱动形式。气液驱动原理为：在工作前，先向气腔一次充入定量的高压气体（氮气或压缩空气）。借助于下腔压力的改变，对定量的封闭气体进行反复的压缩和膨胀作功，使锤头得到提升和快速下降进行锻击。其工作特点是：油腔进油，锤头提升；油腔排油，锤头下降并进行锻件成形。纯液压式模锻锤的特点是：液压缸下腔通常压；上腔进油，锤头快速下降并进行锻击，上腔排油，锤头提升。

液压锤具有高效、节能、环保的优点，利用气液驱动制成的液压动力头来改造高能耗的蒸—空自由锻锤和模锻锤，在我国已有巨大的发展，特别是8~12t液压自由锻锤的制成并投入使用，在国际上尚属首创，是具有我国自主知识产权的产品。性能更优的快速液压模锻锤我国已有系列产品投放市场，利用纯液压原理制成的液压动力头来改造蒸—空锤的产品也已投入市场。

SAJ S350矢量变频器在锻锤的应用特点

S350系列是新一代高性能矢量变频器，有如下特点：

采用最新高速电机控制专用芯片DSP，确保矢量控制快速响应

硬件电路模块化设计，确保电路稳定高效运行

外观设计结合欧洲汽车设计理念，线条流畅，外形美观

结构采用独立风道设计，风扇可自由拆卸，散热性好

无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控制均可选择

强大的输入输出多功能可编程端子，调速脉冲输入，两路模拟量输出

独特的“挖土机”自适应控制特性，对运行期间电机转矩上限自动限制，有效抑制过流频繁跳闸

宽电压输入，输出电压自动稳压（AVR），瞬间掉电不停机，适应能力更强

内置先进的 PID 算法 ，响应快、适应性强、调试简单 ； 16 段速控制，简易PLC 实现定时、定速、定向等多功能逻辑控制，多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求

内置国际标准的 MODBUS RTU ASCII 通讯协议，用户可通过PC/PLC控制上位机等实现变频器485通讯组网集中控制

锻锤安全操作要点

(1)锻锤起动前应仔细检查各紧固连接部分的螺栓、螺母、销子等有无松动或断裂，砧块、锤头、锤杆、斜楔等结合情况及是否有裂纹，发现问题，及时解决，并检查润滑给油情况。

(2)空气锤的操纵手柄应放在空行位置，并将定位销插入，然后才能开动，并要空运转3～5分钟。蒸汽一空气自由锻锤在开动前应排除汽缸内冷凝水，工作前还要把排气阀全打开，再稍微打开进气阀，让蒸汽通过气管系统使气阀预热后再把进气阀缓慢地打开，并使活塞上下空走几次。

(3)冬季要对锤杆、锤头与砧块进行预热，预热温度为100～150℃。

(4)锻锤开动后，要集中精力，按照掌钳工的指令，按规定的要求操作，并随时注意观察。如发现不规则噪声或缸盖漏气等不正常现象，应立即停机进行检修。

(5)操作中避免偏心锻造、空击或重击温度较低、较薄的坯料，随时清除下砧上的氧化皮，以免溅出伤人或损坏砧面。

(6)使用脚踏操纵机构，在测量工件尺寸或更换工具时，操作者应将脚离开脚踏板，以防误踏。

(7)工作完毕，应平稳放下锤头，关闭进、排气阀，空气锤拉开电闸，做好交接班工作。