1961年12月，江南造船厂成功地建成国内第一台12000吨水压机，为中国重型机械工业填补了一项空白。

由于经济建设发展迅速，电力、冶金、重型机械和国防工业都需要大型锻件，当时国内只有几台中小型水压机，根本无法锻造大型锻件，所需的大型锻件只得依赖进口。

1958年5月，在中共八届二中全会上，第一机械工业部副部长沈鸿给中共中央主席毛泽东写了一封信，建议利用上海的技术力量，自力更生，设计制造自己的万吨水压机，彻底改变大型锻件依赖进口的局面。

沈鸿的建议得到毛泽东的支持，并将这封信批给当时的总书记邓小平，很快就把建造万吨水压机的任务下达到上海。中共上海市委明确表示:要厂有厂，要人有人，要材料有材料，一定要把万吨水压机搞出来!

经过中央有关部门的研究，决定由沈鸿任总设计师、林宗棠任副总设计师，组成设计班子。万吨水压机安装在上海闵行重型机器厂内，由江南造船厂承担建造任务。

建造万吨水压机在一无资料、二无经验、三无设备的情况下，总设计师沈鸿和副总设计师林宗棠带着设计人员，跑遍全国有中小型锻造水压机的工厂，认真考察和了解设备的结构原理及性能。用纸片、木板、竹竿、铁皮、胶泥、沙土等材料做成各种各样的模型，进行反复比较，广泛听取意见，最后确定设计方案。

全体设计人员尊重科学，尊重实践，决定先将万吨水压机缩小成1/10，造1台1200吨水压机，让它投入生产，进行模拟试验。在1200吨水压机的制造过程中，由于没有锻造大型铸钢件的设备，因此决定采用"钢板整体焊接结构"，将"上横梁、活动横梁、下横梁"3座横梁用多块钢板焊接成一个整体。但整体焊接究竟能承受多少压力，谁也说不清楚，为了确保安全，先造一台120吨水压机作试验。不久，一台120吨水压机制造成功，经过实际考验，压力增加到430吨，横梁完好无损，于是当即决定12000吨水压机3座横梁采用整体焊接的方案。这是一次工艺改革，不仅使横梁总重量从原来的1150吨减轻到570吨，同时使机械加工和装配工作量也减少了一半以上，为国家节约了大量资金。

1959年2月，江南造船厂成立万吨水压机工作大队，从而拉开了打一场加工制造硬仗的序幕。万吨水压机有两大特点，一是大和重;机身高33.65米，机上有13个特大件，即3座横梁、4根立柱和6只工作缸。3座横梁的重量是100~300吨，像一座小山，最重的下横梁是用100多块钢板拼焊成的;4根立柱各长18米，直径1米，重80吨，就连立柱上的螺丝帽一个就有五六吨重。二是精密:要求加工的零件具有高精度，否则就安装不起来。要完成万吨水压机的建造任务，还得闯过"金、木、水、火、电"5个大关。"金"是金属切削;"木"是大摆楞木阵，闯过起重运输关;"水"是水压试验关;"火"是热处理关;"电"是特大件电渣焊接关。

首先要过的是"电"关。万吨水压机的3座横梁、4根立住和6只工作缸都是采用铸钢件焊接来代替整段结构，焊缝厚度一般为80~300毫米，最厚的达600毫米。如果将全部焊缝折成100毫米厚，它的长度可延伸3公里以上;如果用一般的手工焊，一个电焊工要足足干30年才能焊完。电焊的重担落在工人工程师唐应斌肩上。技术员宋大有在一本杂志上看到国外有一种"电渣焊"的新技术，能焊很厚的工件，于是提议试一试。电渣焊研究室很快成立了，唐应斌等的试验从1200吨水压机的大件开始，失败一次接连一次，几次出现漏渣险象，几次奋不顾身地堵漏，化险为夷，经过一段时间的模索，全面掌握了这门电渣焊的新技术，经鉴定，万吨水压机的焊缝质量完全符合技术要求，焊缝性能如同原材料一样好，焊接变形也控制在设计要求之内。

接着攻克"木"关。万吨水压机的肢体重，100吨上下的零件12个，50吨左右的零件20余个，最大的部件为300吨。万吨水压机的工地设在上海重型机器厂金加工车间，厂房的屋顶刚刚盖好，里面只有一台8吨的履带式起重机和一些小型千斤顶，靠这几件工具设备是不可能把大部件运进车间的。起重组长魏茂利受到大船下水用滑板涂上牛油把几千吨重的船体稳稳推下黄浦江的启示，建议用同样方法，铺下了长长的木滑板，木滑板涂了一层厚厚的牛油，就这样把一只只上百吨重的零件慢慢地拖进了加工车间。

工件进车间的难题解决了，而重达300吨的下横梁要翻身，没有能吊300吨重的大吊车，横梁翻身成了难题。魏茂利想出一个办法，做两只6米高的翻身架，在下横梁两侧的中心部位各焊上一根轴，装上钢丝绳，用四五十只千斤顶，将下横梁一毫米一毫米地往上顶高至6米高处的翻身架上，然后轻轻地一拉钢丝绳，300吨重的庞然大物就可自如地转动起来。这一办法被工人们称为"蚂蚁顶泰山"、"银丝转昆仑"。

水压机的3座横梁焊接后，必须放进炉子里进行热处理，这样焊接处就不会断裂。一座长10米、宽8米、高4米的横梁要热处理，必须有相应的炉子，上海重型机器厂的领导和工人们经过努力，砌成一只长14米、宽11米、高7米的特大型炉子。横梁热处理工序是:炉内温度烧到900℃，经保温后，再让工件逐渐冷却，但这样做降温太慢，于是工人们打破在100℃左右拆炉门的常规，当炉内温度还在400℃就开始拆炉门。第一次整整用了7小时，才把3万块耐火砖砌成的炉门拆下;第二次拆炉门时，工人们搞了技术革新，只化了2小时，第三次拆炉门时，又搞了个机械化，结果不到1分钟就拆完了炉门。经过试验测定，3座横梁顺利地通过了"火"关，质量完全符合要求。

攻克了"火"关，再攻金属切削关。3座横梁金属切削精密度要求极高，当时又没有10米以上的大刨床，困难自然不少。工人工程师袁章根在技术人员和工人的配合下，搞技术革新，用几台移动式土铣床直接放在横梁上加工，并用53把刀盘同时铣削，不但加快了进度，而且各刀盘间的接缝处理得非常好，质量超过设计要求。3座横梁上各有4个大立柱孔，要求同一直线上不能误差0.7毫米，厂里没有大型精密镗床，袁章根和工人们经过研究，采用4根简易镗排同时加工。加工开始后，工人们几天几夜不离机床，在精加工最后一刀时，他们扛来几十斤重的量具，上上下下量了100多次，最后使3座横梁12个孔累计误差只有0.24毫米。金属切削关的攻克，为万吨水压机精确安装奠定了基础。

1961年12月13日，万吨水压机开始总体安装，只用了2个月时间。在上海交通大学和第一机械工业部所属的机械科学研究院等单位协助下，对这个身高20余米，体重千余吨的"巨人"进行详细的"体验"--应力测定试验。"体验"时间用了三四个月，然后开始进行超负荷试验，强攻"水"关。

在总设计师沈鸿的指挥下，高压水泵发出嗡嗡的声响，压力表的指针缓缓上升:8000吨，正常;10000吨，良好;12000吨，没问题;16000吨，机器完好无损。在人们的欢呼声中，第一台万吨水压机建造成功了;

这台万吨级锻造水压机，从调研设计到投产，历时4年，其中1年半时间进行调研、设计和试验，2年加工制造，半年时间安装试车。在建造过程中得到国家领导人的关心和鼓励。1959年，国家主席刘少奇视察万吨水压机工地时鼓励工人们说:"你们大胆干吧，万一失败，再有第二台，第三台，积累经验，将来终会成功的。"1962年，全国人大常委会委员长朱德视察万吨水压机时兴奋地说:"这台机器制造成功，代表了我国的工业发展已达到一个新的水平。过去，外国人不相信我们能造这样大的机器;现在，事实说明了我们中国人民是有能力的，不仅能造万吨水压机，而且造得好，造得快。"

万吨水压机建成后，为国家电力、冶金、化学、机械和国防工业等部门锻造了大批特大型锻件;30多年来，仍在正常运转，为社会主义建设作出了重大的贡献。

上海重型机器厂 12000吨自由锻造水压机 江南造船厂、上重研制 1962年6月22日投产

中国第一重型机器厂 12500吨自由锻造水压机 沈重、一重设计制造 1964年12月投产

中国第二重型机器厂 12000吨自由锻造水压机 捷克斯洛伐克制造 1968年投产

中国第一重型机器厂 15000吨自由锻造水压机 一重设计制造 2006年12月30日投产

中国第二重型机器厂 16000吨自由锻造水压机 二重设计制造 2008年2月21日试生产

上海重型机器厂 16500吨自由锻造油压机 上重、西重所研制 2009年6月投产

洛阳中信重工 18500吨自由锻造油压机 中信重工、德国威普克研制 在建，2010年投产

重庆西南铝加工厂 10000吨多向模锻水压机 第二重型机器厂设计制造 1982年3月投产

重庆西南铝加工厂 30000吨模锻水压机 一重、一机部机械研究院研制 1973年9月投产

苏州昆仑 25000吨模锻液压机 苏州昆仑、清华大学研制 在建

西安三角航空科技 40000吨模锻液压机 中冶京唐、清华大学研制 在建，2010年投产

西安三角航空科技 80000吨模锻液压机 红原锻铸、清华大学研制 在建，2012年投产

中国第二重型机器厂 80000吨多向模锻液压机 第二重型机器厂设计制造 在建，2011年投产

长春一汽锻造 12500吨热模锻压力机 第二重型机器厂设计制造 2007年投产

十堰二汽 12000吨锻压机 德国EUMUCO公司设计制造 1977年投产

洛阳一拖锻造 12500吨热模锻压力机 第二重型机器厂设计制造 2008年5月投产

湖北神力锻造 12500吨热模锻压力机 俄罗斯进口 1994年投产

天津天锻压力机 10000吨等温钛合金锻压机天津锻压机床总厂研制 2004年投产

山东丛林集团 10000吨油压双动铝挤压机上重、西重所研制 2002年7月投产

辽宁忠旺集团 12500吨油压双动铝挤压机上重、西重所研制 2002年7月投产

重庆西南铝加工厂 12500吨水压卧式铝挤压机沈阳重型机器厂设计制造 1971年5月投产

山东兖矿轻合金 15000吨油压双动铝挤压机德国西马克梅尔研制 在建，2011年投产

锻造根据成型时金属流动方式分为模锻和自由锻两种，模锻是金属在近似封闭的模型中整体成型，常用于大批量锻件生产。由于金属在模锻过程中整体流动，因此要求设备能力较大，比如，一个解放车发动机的六拐曲轴的模锻需要12500吨压力机，若是尺寸再大，例如，飞机上的模锻件则需要3万吨甚至8万吨压力机才能实现;自由锻造是局部变形，通过压力机上下砧座和相关附具，将金属逐步锻打成需要的形状，常用于单件小批量和大型锻件生产。比如汽轮机转子、大型支撑辊、船用大型曲轴、核电中的压力壳、蒸发器、接管段等等。这些大型锻件无法用模锻的方法生产，只能在自由锻造压力机上实现。一般常说的万吨水压机主要指自由锻造水压机。

在一重15000吨水压机建成投产之前，国内万吨以上的自由锻造水压机有3台，其中一台为一重自主建造的12500吨水压机，一台12000吨水压机在二重，由捷克制造，另一台12000吨水压机在上重，由上重和江南造船厂联合制造。3台水压机均为三梁四柱结构，其中一重、二重的水压机横梁为铸造组合结构，上重水压机横梁为焊接结构;水压控制系统均采用锥阀系统、水泵站蓄势器传动，大手把操作。配有工具操作机，缺少锻件尺寸精度控制，锻件精度差，机械化水平低，生产效率低。

国际上已有15000吨级水压机有2台，俄罗斯和罗马尼亚各有一台。其中，俄罗斯的水压机是自己生产、德国德马克公司改造，罗马尼亚的水压机是德国西马克公司生产。在主机结构、水压机控制和电气控制系统上都各有特点，但总体技术水平比我国现有的水压机都高。

对比国内外现有的万吨以上水压机，一重新的15000吨水压机主要参数为:公称压力15000吨、三梁四柱结构、柱距7米、水压。不仅在能力上超过现有的所有水压机，是世界上最大的，而且在主机结构和控制系统水平上也有全面提高，是世界上最先进的重型自由锻造水压机。

上海江南造船厂于1961年成功地制造了我国第一台万吨水压机，这台水压机的制造成功，为我国的锻造事业跨进世界先进行列起了重要作用。它是锻造万吨巨轮发动机主轴、大型发电机转子轴、大型轧钢机架、炮管及导弹壳等不可缺少的设备。水压机工作时的优点是力量大、施力缓慢均匀、无震动，因此被锻造的钢铁内部结构密实、有韧性、不易断裂。 工作水来源于相互接通的低压容器和水箱，其压强为大气压强。低压水进入高压水泵，经吸取加压后进入高压容器。再利用空气压缩机加压，推动其流入主缸和升降缸，加压后的水的压强大约为350个大气压(3.5×107帕)。图6-5所示的情况是主缸柱塞拾起过程的一个瞬时时刻。开停阀是控制水压机的工作步骤和开、停机用的，在左位置时，水压机主缸柱塞向下压锻件。在右位置时，升降柱塞提起主缸柱塞。在中间位置时，水压机停止工作。

水压机的工作过程是首先把开停阀手柄放在右边位置上，这时高压水通过三通接头，由管a经管b进入升降缸，于是高压水顶起动横梁和主缸柱塞，主缸中的水被推挤，经管C和管d、d′流入低压容器，再返回水箱。然后搬动开停阀手柄放在左边位置上，这时高压水经三通接头由管a和管c进入主缸，向下压柱塞，当柱塞下端的上砧接触锻件时，水压机开始锻造工作。这时升降缸中的水被推挤，经管b和管的d′进入低压容器，再返回水箱。重复以上过程，就可以对锻件连续进行锻造。完成锻造任务后，把开停阀手柄再搬到"右"端位置，顶起主缸柱塞，运走锻件后再把开停阀手柄放在"停"的位置，这就封闭了高压容器流动管1，使水压机停止工作，于是完成了一个整工作过程。

水压机的工作原理是帕斯卡定律。虽然原理比较简单，但制造工艺比较复杂，技术要求比较严格，属于大型设备。它的主机质量为2200多吨，高32米，有40000多个零件。较大组成部件有六个主缸，四个大立柱，三个横梁。要承担这样的压重，其基础要打入地下40多米。

水压机的主缸结构是用6个分缸代替一个大主缸，这是为了让它能产生几个不同的压力，同时避免制造工艺上的困难。主缸内的水压强很大，如果用一个大主缸，要求它能产生12000吨(1.2×10^8牛)的压力，按3.5×10^7帕的压强(相当于350公斤/厘米^2)计算，需要直径为2.1米的大缸。对于这样大的缸，要求承担这样大的压强，不仅制造技术上有很大的困难，而且材料强度也很难满足要求。采用六个分缸，则每个分缸柱塞只要产生2000吨(2×10^7牛)的压力即可。对于这样的要求，只用0.83米直径的缸就可以，这就解决了制造缸的困难，同时又降低了对材料强度的要求。把一个大主缸分为6个分缸，在使用时可以根据不同的要求，改变使用缸的个数，分别产生4000吨、8000吨和12000吨的压力，这样锻件既可根据要求用不同的压力一次锻造，又可以采取递增压力来锻造，使锻造出的工件均匀、密实。

水压机的四根大立柱每根大约高18米，粗1米2，质量约90吨，立柱上有几个5吨的大螺帽。上横梁、下横梁及动横梁每个都有几百吨。

水压机的供水系统是由能产生350公斤/厘米^2(约3.5×10^7帕)的12台高压水泵组、16个高压容器，几百个高低压阀门组成。对高压部分的各种零件要求高度精密，以防高压水漏出。(漏出的高压水柱冲力很大，具有很大的破坏性，对建筑、设备及人身都有危险)水压机使用时要求控制准确。对于这样的设备，使用安全是非常重要的。

四柱液压机又名油压机，是利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种 类很多。当然，用途也根据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。水压机机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。模锻水压机要用模具，而自由锻水压机不用模具。我国制造的第一台万吨水压机就是自由锻造水压机。四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括液压缸、 横梁、立柱及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力 阀、方向阀等组成。 该液压机适用于可塑性材料的压制工艺。如粉末制品成型、塑料制品成型、冷(热)挤压金属成型、薄板拉伸以及横压、弯压、翻透、校正等工艺。四柱液压机具有独立的动力机构和电器系统，采用按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种操作方式。

机器具有独立的动力机构和电气系统，采用按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种工作方式:机器的工作压力、压制速度，空载快下行和减速的行程和范围，均可根据工艺需要进行调整，并能完成顶出工艺，可带顶出工艺、拉伸工艺三种工艺方式，每种工艺又为定压，定程两种工艺动作供选择，定压成型工艺在压制后具有顶出延时及自动回程。

独立的动力组织和电气系统，并选用按钮集中控制，可完成调整和半自动两种操作方法 。它的挪动作业台由变频控制器驱动，其电气选用世界领先的PLC可编程控制器。 经过对YH25-315D"T"形挪动作业台描绘制作的立异，有利于进步该系列液压机的自动化程度，进步出产功率，下降操作人员的劳动强度。

以液体作为介质来传递能量, 采用先进的子母缸液压回路,油温低,空行程速度均在10MM/秒以上, 工进速度20 MM/秒以下，设备待机,滑快上下移动时噪音均不超过75分贝，采用四柱三板式结构,活动板的垂直精度由四个精密导套控制,下工作面与上工作面任意点的平行精度达到0.08MM以下。

1. 减轻质量，节约材料。对于汽车发动机托架、散热器支架等典型零件，液压成形件比冲压件减轻20%?40%，对于空心阶梯轴类零件，可以减轻40%?50%的重量。

2.减少零件和模具数量?降低模具费用。液压成形件通常只需要1套模具，而冲压件大多需要多套模具。液压成形的发动机托架零件由6个减少到1个，散热器支架零件由17个减少到10个。

3. 可减少后续机械加工和组装的焊接量。以散热器支架为例，散热面积增加43%，焊点由174个减少到20个?工序由13道减少到6道，生产率提高66%。

4. 提高强度与刚度，尤其是疲劳强度，如液压成形的散热器支架，其刚度在垂直方向可提高39%，水平方向可提高50%。

5. 降低生产成本。根据对已应用液压成形零件的统计分析，液压成形件的生产成本比冲压件平均降低15%?20%,模具费用降低20%~30%。

按作用力的方向区分，液压机有立式和卧式两种。多数液压机为立式，挤压用液，结 构压机则多用卧式。按结构型式分，液压机有双柱、四柱、八柱、焊接框架和多层钢带缠绕框架等型式，中、小型立式液压机还有用C型架式的。C型架式液压机三面敞开，操作方便，但刚性差。冲压用的焊接框架式液压机刚性好，前后敞开但左右封闭。在上传动的立式四柱自由锻造液压机中,油缸固定在上梁中,柱塞与活动横梁刚性连接，活动横梁由立柱导向，在工作液的压强作用下上下移动。横梁上有可以前后移动的工作台。在活动横梁下和工作台面上分别安装上砧和下砧。工作力由上、下横梁和立柱组成的框架承受。 采用泵-蓄能器驱动的大、中型的自由锻水压机常采用三个工作缸，以得到三级工作力。工作缸外还设有向上施加力的平衡缸和回程缸。

四柱液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。 动力机构通常采用油泵作为动力机构，一般为积式油泵。为了满足执行机构运动速度的要求， 选用一个油泵或多个油泵。低压(油压小于2.5MP)用齿轮泵;中压(油压小于6.3MP)用叶片泵;高压(油压小于32.0MP)用柱塞泵。各种可塑性材料的压力加工和成形，如不锈钢板钢板的挤压、弯曲、拉伸及金属零件的冷压成形，同时亦可用于粉末制品、砂轮、胶木、树脂热固性制品的压制。