螺旋压力机在国防等现代化工业中的应用和发展

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[关键词]螺旋压力机 锻压设备 发展应用

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　　中商网讯  螺旋压力机是一种集模锻锤和热模锻压力机优点于一体，且结构简
单，维修方便，性能可靠，造价适中的锻压设备，目前已广泛应用于国防等现代化
工业和各种模锻和精密锻造等行业。离合器式螺旋压力机作为一种先进的锻压设备
也已在一些大中型现代企业的大型锻造或精密锻造中得到初步应用和验证，特别是
一些对锻件精度要求较高的军工企业，对这种先进的锻造设备所特有的技术性能认
识越来越深。

　　螺旋压力机是一种符合我国国情的锻压设备。从七十年代起我国的螺旋压力机
从无到有，从小到大，现已形成完整的系列。特别是自引进德国技术以后，产品的
结构、性能等技术指标均已达到或接近世界先进水平，并广泛地应用于金属的模锻
和精密锻造等压力加工工艺，该机的设备投资、模具成本和锻件成本均比模锻锤和
热模锻压力机便宜一半，理论和实践都证实，螺旋压力机工艺适应性广，锻件精度
高，生产率适中，劳动条件好，目前已成为我国现代工业的主要锻压设备之一。

　　螺旋压力机兼有锻锤和热模锻压力机的双重工作特性，螺旋压力机在工作过程
中带有一定的冲击作用，滑块行程不固定，这是锤类设备的工作特性，但它又是通
过螺旋付传递能量，在金属产生塑性变形的瞬间滑块和工作台之间所受的力由压力
机封闭的框架所承受，并形成一个封闭力系，这一点是热模锻压力机的工作特性，
螺旋压力机所具有的锤类的工作特性，使得它在一个型槽里可进行多次打击变形，
从而能为大变形工序（如镦粗、挤压等）提供大的变形能量和一定的锻击力，同时
也能为小变形工序（如终锻模合阶段、精压、压印等）提供较大的变形力和一定的
变形能，因而能满足各种主要锻压工序的力能要求，且与模锻锤相比螺旋压力机设
有顶出机构，可进行无拔模斜度的锻造，这就为精密模锻创造了有利条件，而锤无
顶出装置，锻件完全靠人工从模具中取出，锻件必须有很大的拔模斜度，再加上冲
击振动，在现有模锻锤上难以进行精密模锻。其次与热模锻压力机相比，螺旋压力
机是定能设备，设备行程可变，没有固定的下死点，锻件精度不受设备自身弹性变
形的影响，锻件的尺寸精度靠模具“打靠”和导柱导向（用于精密模锻）来保证。
因而近年来许多工厂都利用螺旋压力机进行精密模锻（如精锻齿轮叶片等）和无毛
边模锻，而热模锻压力机的下死点是固定的，工作时变形抗力所引起的机器受力零
件的弹性变形，使上模向上抬起而影响锻件高度尺寸的精度，同时因容易“闷车”
而使热模锻压力机一般只允许用到期人公称力的70%-80%，而螺旋压力机一般允许
为公称力的1.6倍，同时螺丝旋压力机闷模时间短，仅为热模锻压力机的一半，传
给模具上的热量少，温升低，模具寿命长，这对大批量生产成为重要，能够保证各
个锻件的精度基本一致。

　　螺旋压力机滑块速度为0.6-1.5米/秒，这对于各种金属及其合金，包括难变形
合金的热模锻是最合适的。由于滑块速度低，所以金属变形过程中的再结晶现象进
行得充分，因而，特别适合航空航天等国防工业模锻一些再结晶速度较低的塑性合
金钢和有色金属材料。在螺旋压力机打击速度小于锻锤，金属再结晶软化现象进行
得较充分，所以同样大小的锻件所需要的变形功较小，水压机的行程速度更小，但
其变形时间太长，金属变冷，变形抗力和消耗的变形能反而增大，因此，可以说相
同打击能量的设备，螺旋压力机的作用较大。总之，螺旋压力机结构简单，维修方
便，性能可靠，造价低廉，是一类符合我国国情的模锻设备。

　　离合器式螺旋压力机是大型锻造和精密模锻设备的发展方向。离合器式螺旋压
力机最早由德国公司研制成功。1985年，我国大连锻造厂购进一台NPS1600型压力
机。大连机车车辆厂和包头机车厂各引进了一台NPS2500型压机，无锡叶片厂也引
进了一台NPS11200型离合器式螺旋压力机，现使用情况都很好，NPS型压力机（即
我国的J55系列离合器式螺旋压力机简称高能压力机）是吸收现有各种螺旋压力机
和其它几种模锻设备的特点而制成的。

　　主电机通过三角皮带驱动飞轮3，使它单向自由旋转。工作时由液压（或气动
）推动离合器活塞2，使与螺杆连成一体的离合器从动盘与飞轮3结合，带动螺杆作
旋转运动，通过固定连接在滑块上的螺母，使滑块向下运动，并进行锻击，随着锻
击力的增加，使飞轮的转速降低到一定数值时，控制离合器系统的脱开机构将起作
用，通过控制顶杆顶开液压控制阀，使离合器脱开，飞轮继续沿原方向旋转，恢复
速度，与此同时利用固定在机身上的液压回程缸5，使滑块上升（回程），完成一
个工作循环。

　　首先离合器式螺旋压力机具有较高的打击能量，由于从动部分惯量很小，滑块
经过100mm的驱动行程后就达到了规定的最大速度，并能提供最大能量值，而摩擦
压力机一般要在接近下死点或行程的80%后方能达到最大能量。离合器式螺旋压力
机在降速12.5%时输出的有效能量约为现有摩擦压力机能量的2倍左右，离合器式螺
旋压力机几乎在滑块的任意位置上都能充分发挥出规定的能量输出值和最大锻击力
，再加上压力机下死点位置不固定，所以模具设计和封闭高度有较大的自由度。这
就使离合器式螺旋压力机在很大程度上不受模具高度的限制，可适应不同工艺的需
要，特别适用于具有大变形能量的精密模锻工艺和深挤压工艺。

　　其次，离合器式螺旋压力机闷模时间短，模具使用寿命长，由于这种压力机的
飞轮和螺杆是分离的，螺杆的从动盘惯性负载小，易于反向提升，故滑块在下死点
时停留时间极短，很快即以500m/s的速度提升，闷模时间一般只有10-20ms，相对
模具使用寿命可提高30%-50%，（见表1）

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   机型            模具接触时间（ms）        模具寿命（次）
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离合器式螺旋压力机       3-15                     16000
摩擦螺旋压力机          15-25                     10000
热模锻压力机            25-40                      5000
油压机                 120-150                     5000
锻锤                     2-10                     10000
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　　另外离合器式螺旋压力机抗偏载能力强，由于该机采用双重导轨导向——上部
为圆柱导轨下部为X型对角线导轨，导向长度长，导向精度高，滑块打击时抗偏载
能力强，可进行多模膛锻造，并有利于实现自动化操作。同时离合器式螺旋压力机
采用了多计算机可编程控制行程、能量、打击力等均可根据工艺需要进行预选，还
可做工艺模拟实验，因此离合器式螺旋压力机是一种现代化的新型螺旋压力机。

　　我国锻件生产厂家众多，设备数量庞大，但总体技术水平不高，大量的锻锤是
中小锻造企业的主导设备，特别是在生产精锻件行业，设备的落后制约着工业水平
及锻件质量的提高，随着市场经济的发展，节能、节材、高质、高效已成为现代锻
造厂发展的必由之路。我国的离合器式螺旋压力机自九十年代初成功研制以来已生
产了十几台，作为一种先进的锻造设备其特有的技术性能和优越性已经在一些大中
型现代企业大型锻造和精密模锻中得到初步应用和验证，特别是对锻件精度要求较
高的军工企业以及现代企业在模锻飞机叶片、汽车前桥及汽车转向器等到精密锻件
时，应首先考虑这种新型的螺旋压力机，该机的成功应用的推广，必将使我国锻造
业的精锻水平上一个新台阶。 (.E201W03064.)

南山秋

请问无锡太平叶片的NPS11200型离合器式螺旋压力机，最大允许冲压力是多大？

xzmxxx

回复 2# 南山秋


是透平。。不是NPS，是SPKA11200，当年的哈森-欧姆科造的，后被SMS MEER收购，最大打击力18000吨。。。

wangli408

高精尖的设备都让大家见识一下，提高每一个人的技术水平

益友

这是我们生产的55高能螺旋压力机