副螺桿液壓螺旋壓力機
副螺桿液壓螺旋壓力機其傳動原理為德國哈森公司發明，該公司曾研制成功鍛擊力為125MN 的HSPRZ 型液壓螺旋壓力機。由于副螺桿與銅制副螺母間有一定的摩擦損失影響整機傳動效率，該公司就轉而發展HSPRZ 系列液壓馬達式螺旋壓力機。
由于我國液壓馬達式螺旋壓力機性能較差，而油缸和副螺旋副制造容易，1974～1978 年，華中理工大學黃樹槐教授及其研究團隊結合我國國情，用減摩工程塑料作副螺母，使這種傳動方案獲得了可行性。
該項成果于1978 年獲全國科技大會獎，其中，布質酚醛樹脂層壓材料制造的副螺母與國內首次研發的集成閥構成的副螺桿液壓驅動系統，于1983 年獲國家技術發明三等獎。經數家葉片與齒輪精鍛企業的應用，能較好地精鍛生產，但也顯露出滑塊回程速度緩慢，行程次數不易提高，因而生產效率也難以提高。其原因是活塞下面的環形面積小，導致回程力小所致，而且較難解決。
中小型齒輪傳動式電動螺旋壓力機及手動生產線
1980～2006 年，黃樹槐教授及其研究團隊進行齒輪傳動式電動螺旋壓力機的研發及不斷完善，成功開發出J58K型160～1600t 系列產品。J58K 型齒輪傳動式電動螺旋壓力機的結構原理如圖1 所示。其傳動過程及工作原理是，電機通過小齒輪帶動飛輪及與飛輪固定在一起的螺桿作正反旋傳，螺桿帶動滑塊上下往復運動，向下運動時完成鍛造功能，向上運動時使滑塊回到初始位置。
這種電動螺旋壓力機同傳統摩擦壓力機比較，其性能有如下特點：
⑴小型齒輪采用布質酚醛樹脂制造，與鋼質大齒輪（飛輪）間的接觸摩擦系數僅為兩種鋼質齒輪的1/6，又因小齒輪材質輕轉動慣量小，加上傳動鏈短，傳動效率大為提高，還因工作時才運轉，綜合節省電能30%以上，且隨著壓力機噸位的增大而增加。
⑵齒輪傳動為剛性傳動系統，傳動速比穩定，因此，滑塊行程與鍛擊力能可精確控制，有利于提高模具使用壽命。
⑶其力能特性介乎于熱模鍛壓力機的靜載和模鍛錘的動載之間，而又接近于動載特性，加上采用長滑塊與導軌裝置，抗偏載能力強，工藝適用范圍寬，尤其適合于溫、熱精鍛工藝。
⑷可與加熱、制坯及切邊沖孔等輔助設備通過機器人或專用機械手建立半自動化或自動化生產線，可有效提高工藝的穩定性和鍛件質量的一致性。
⑸結構簡單、使用、維護簡單方便。其手動生產線就是坯料由中頻感應加熱→制坯→預鍛→終鍛→切邊、沖孔→校正，全流程均手工操作。
⑹J58K 型齒輪傳動式電動螺旋壓力機及手工操作生產線在湖北、浙江、江蘇、上海、廣東、山東、重慶、四川、河南及吉林等省市的汽車、拖拉機、工程機械、礦山機械及電力金具等的零部件制造企業推廣應用，所生產的鍛件品種超過100余種。粗略統計，全國鍛造行業應用的各種螺旋壓力機約為1500臺，該型壓力機約占50%，為企業創造了良好的經濟與社會效益。
大中齒輪傳動式電動螺旋壓力機與自動化生產線
2007～2016 年，我公司研發團隊在繼承黃樹槐教授開創的，齒輪傳動式電動螺旋壓力機研發及推廣應用的基礎上，研發2500t 和4000t大型齒輪傳動式電動螺旋壓力機，這期間共研制J58K-2500型20余臺，J58K-4000 型5 臺。湖北三環鍛造有限公司采用首臺J58K-2500 型電動螺旋壓力機(圖2)，通過“壓扁、預鍛、終鍛”小飛邊精鍛工藝生產軌鏈節精密鍛件(圖3)，鍛件材料利用率提高到90%以上，節能顯著。徐州徐工鐵路裝備有限公司等單位采用J58K-1600和J58K-2500型電動螺旋壓力機連線生產了支重輪、大型圓柱體、軸承套圈、挖機支承座等大中型鍛件，其中大型圓柱體環形齒輪坯，節材節能效果好。湖北三環鍛造有限公司采用首臺J58K-4000 型電動螺旋壓力機(圖4)通過立式小飛邊精鍛工藝生產盤式轉向節精密鍛件(圖5)，同熱模鍛壓力機上采用水平開式模鍛比較，材料利用率由72%～73%提高到86%～88%。
同時，根據國外自動化鍛造技術迅速發展的態勢及國內的市場需求，及時開發了自動化鍛造生產技術。首先，根據用戶計劃生產的鍛件結構特點制定出精鍛工藝方案，以此為基礎著重研究了所需主機噸位及加熱、制坯、切邊沖孔、校正設備與機器人的合理配置；基于精鍛工藝流程的設備與機器人的優化布局；基于生產節拍要求的生產線上所有設備與機器人動作的時序規劃制訂；自動化生產控制系統軟件開發等。
近10 年來，以這些關鍵技術為基礎、公司為汽車零配件等制造行業建立了以齒輪傳動式電動螺旋壓力機為主機，采用機器人操作的自動化精鍛生產線70 余條。其中，為馬勒三環氣門驅動(湖北)有限公司建立氣門精鍛生產線27 條，該公司為國際知名的德國馬勒氣門驅動公司控股的合資公司，合資之初，馬勒公司原打算采用德國Lasco 公司生產的數控電動螺旋壓力機、德國的機器人和氣門精鍛工藝及模具，經過近一年的考察，發現J58K 型電動螺旋壓力機與Lasco 電動螺旋壓力機性能相當，而價格僅為Lasco 的1/3，華中科技大學研發的氣門閉式精鍛工藝及鋼結硬質合金模芯與階梯式預應力組合凹模技術先進，因此，這些設備和技術均采用中方的設備和技術。目前，年產高端氣門8000 萬支以上，成為亞洲第一大氣門企業，同傳統設備和工藝比較：材料利用率提高12%以上，鍛件合格率由約95%提高到接近100%，模具壽命提高到18 萬件，為了嚴格控制氣門鍛件精度一般控制使用到15 萬件為止，技術經濟效率顯著。為青島三星精鍛齒輪股份有限公司建立汽車直錐齒輪溫鍛自動化生產線3 條，所生產的差速器直錐齒輪齒形精度8 ～9 級，達到直接裝車使用要求。
直驅式電動螺旋壓力機的研究及應用
2016 我公司研發了直驅式電動螺旋壓力機，由于直驅式電動螺旋壓力機性能更優越，所以第一臺樣機J58ZK-500 型(圖6)調試好后，立即被浙江躍進有色金屬有限公司采用，到目前已有J58 ZK-215/315/400/500/630/1000/1600 型在客戶處使用，客戶反映良好。目前正在研發噸位更大直驅式電動螺旋壓力機以滿足更多用戶要求。
結束語
根據《中國制造2025》所提出的制造業沿著數字化、信息化、網絡化、智能化方向發展，開發以數控電動螺旋壓力機為主機的智能自動化鍛造生產線，乃至智能自動化專業鍛造廠。其特點是在生產運行過程中，圍繞鍛件結構特點、尺寸精度及質量要求、鍛件材料的物理性能(力學、導電、導磁)及尺寸規格，壓力機滑塊模鍛成形速度、位移、鍛模工況、潤滑條件及鍛造溫度等因素的變化或波動，以自動化精鍛生產線為載體的整個智能化精鍛系統，具有自學習、自適應、自調整的功能，確保獲得高合格的精密鍛件，達到提質增效的目的。
