自由锻的设备有空气锤、蒸汽—空气自由锻锤和自由锻水压机等。本章仅介绍空气锤。
空气锤是一种以压缩空气为动力，并自身携带动力装置的锻造设备。坯料质量在100 kg以下的小型自由锻锻件，通常都在空气锤上锻造。
1.空气锤结构
空气锤的结构及工作原理如图3-4所示。空气锤由锤身、压缩缸、工作缸、传动机构、操纵机构、落下部分及砧座等组成。锤身和压缩缸及工作缸铸成一体。传动机构包括电动机、减速机构、曲柄及连杆等。操纵机构包括手柄（或踏杆）、旋阀及其连接杠杆。落下部分包括工作活塞、锤杆、锤头和上抵铁等。落下部分的重量也是锻锤的主规格参数。例如，65 kg空气锤就是指落下部分为65 kg的空气锤，是一种小型的空气锤。
图3-4 空气锤的结构及工作原理
1，14—工作缸；2，17—锤头；3，18—上抵铁；4，19—下抵铁；5，20—砧垫；6—砧座；7，21—踏杆；8—电动机；9—减速机构；10—锤身；11—手柄；12，25—压缩缸；13—下旋阀；15—工作活塞；16—锤杆；22—曲柄；23—连杆；24—压缩活塞；26—上旋阀
2.空气锤工作原理
电动机通过传动机构带动压缩缸内的压缩活塞做上下往复运动，将空气压缩，并经上旋阀或下旋阀进入工作缸的上部或下部，推动工作活塞向下或向上运动。通过手柄或踏杆操纵上、下旋阀转到一定位置，可使锻锤实现以下动作（见图3-5）。
图3-5 空气锤的工作原理
（a）空转；（b）锤头上悬；（c）锤头下压；（d）连接打击
1—通压缩缸上气道；2—通工作缸上气道；3，6—通大气；4—通压缩缸下气道；5—通工作缸下气道；7，8—逆止阀
（1）空转
压缩缸的上、下气道都通过旋阀与大气连通，压缩空气不进入工作缸，锤头靠自重落在下抵铁上，电动机空转，锤头不工作。空转是空气锤的启动状态或工作间歇状态。
（2）锤头上悬
工作缸和压缩缸的上气道都经上旋阀与大气连通，压缩空气只能由压缩缸的下气道经下旋阀和工作缸的下气道进入工作缸的下部。下旋阀内有一个逆止阀，可防止压缩空气倒流，使锤头保持在上悬位置。锤头上悬时，可进行辅助性操作，如安放锻件、检查锻件尺寸、更换工具、清除氧化皮等。
（3）锤头下压(www.xing528.com)
压缩缸上气道及工作缸下气道与大气相通，压缩空气由压缩缸下部经逆止阀及中间通道进入工作缸上部，使锤头向下压紧锻件，此时可进行弯曲、扭转等操作。
（4）连续打击
压缩缸和工作缸都不与大气相通，压缩缸不断将压缩空气压入工作缸的上部和下部，推动锤头上下往复运动，进行连续打击。
（5）单次打击
将手柄由锤头上悬位置推到连续打击位置后，再迅速退回到上悬位置，即可实现单次打击。初学者不易掌握单次打击，若操作稍有迟缓，就会成为连续打击，此时务必等锤头停止打击后才能移动锻件或工具。
（6）断续打击
将手柄或踏杆在连续打击位置与上悬位置间往复移动，锤头即可实现断续打击。
3.自由锻常用工具
自由锻的常用工具如图3-6所示，其中的砧铁和手锤属于手工自由锻工具，也可作为机器自由锻的辅助工具使用。
图3-6 自由锻常用工具
（a）钻砧；（b）手锤；（c）夹钳；（d）摔子；（e）压肩摔子；（f）漏盘；（g）剁刀
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