1795年，英国J.布拉默发明了水压机并申请了专利，最初应用于抽水马桶中。19世纪中期，英国开始将水压机用于锻造。水压机技术在最近几十年中取得了很大进步，加载速度的提高，所需管道的减少，精度的提高，控制方式的智能化等都是其技术进步的体现。新型伺服电机驱动泵的组合使得水压机消耗更少的能源，从而实现了更长的设计寿命。

中国第一台1.2万吨自由锻造水压机（图1），于1962年6月试车成功。由中国第一重型机械集团公司自行设计制造的当时世界上吨位最大、技术最先进的1.5万吨重型自由锻造水压机（图2），于2006年一次热负荷试车成功，使中国成为世界上第3个拥有1.5万吨水压机的国家。

图1 中国第一台1.2万吨自由锻造水压机

图2 1.5万吨重型自由锻造水压机

水压机工作原理取决于帕斯卡原理：即在一个封闭系统内压力是恒定的。水压机的工作柱塞一般在上横梁上，靠液压缸内高压液体推动活动横梁向下运动，锻压工件。向上回程则由回程柱塞来完成。当工作介质的压强相同时，工作柱塞的面积越大，则得到的工作压力也越大。

水压机自动控制系统是分布式控制系统（DCS），由硬件系统、软件系统和人员3部分组成。①硬件系统。主要由上位机、下位机、人机接口、现场传感器和可执行元件组成。②软件系统。包括监控组态软件、历史数据管理软件、可编程逻辑控制器（PLC）运行开发软件。③人员。有工程师和操作员。工程师负责控制系统的软件维护和硬件技术支持。

工作行程大，在全行程中都能对工件施加最大工作力，能更有效地锻透大断面锻件，没有巨大的冲击和噪声，劳动条件较好，环境污染较小。特别适用于锻压大型和难变形的工件。

水压机分为自由锻造水压机、模锻水压机、冲压水压机和挤压水压机等。

用上、下锻砧和简单工具进行自由锻，主要用于单件和小批生产。80 000～150 000千牛的大型自由锻造水压机是制造重型装备的关键性设备。20世纪60年代中期以后，由于锻压工艺的改进，需要的水压机规格有所降低，新制的自由锻造水压机一般都不大于80 000千牛。为进行相当于30～50千牛锻锤的锻压而研制出小型快速锻造水压机，每分钟可锻压100次以上。自由锻造水压机一般采用立式上传动结构，有3个工作缸，在输入高压液体后，可获得3级不等的工作力。

主要用于模锻飞机、航天器的铝、铝合金和镁合金锻件，以及不锈钢、特殊合金钢、钛合金等各种高温、高强度合金锻件。模锻水压机比自由锻造水压机具有更大的工作力、更大的工作台面积和更高的结构刚性。

20世纪40年代，德国最先制造出180 000千牛的巨型模锻水压机。此后，美国、中国、联邦德国、英国和法国先后制成180 000千牛以上的巨型模锻水压机18台。 

大型模锻水压机采用立柱-横梁式刚性框架结构，由泵-蓄能器驱动。通常有4～8个立柱和1～8个工作缸。巨型水压机的立柱除传统的圆柱形外，还有用多块锻钢厚板组成的矩形截面的，其两端用T形端头与上、下横梁紧固联接。为保证模锻件的精度，框架和联接几个框架的纵向大梁必须具有足够的刚度，并采用液压或电-液自动伺服系统来控制活动横梁在受偏心载荷时的倾斜度。中国于1971年制造的300 000千牛水压机的活动横梁，在纵向偏心400毫米、横向偏心200毫米条件下，倾斜度不超过0.15毫米/米。

多向横锻水压机用于锻造复杂的、有空腔的模锻件。它除通常的垂直框架和工作缸外，还有水平方向的框架和工作缸。这些工作缸可以单独或联合工作，可用多个冲头从不同方向同时或顺序对模具内的坯料加压，以获得形状复杂的精锻件。

用于厚板料在热态或冷态下的冲裁、拉深、折弯等工艺，在锅炉和容器制造中应用较多。双动冲压水压机先用压料板将板料边缘压紧，然后用凸模对板料拉深。冲压水压机的规格大部分在50 000千牛以下，结构多为四柱立式和框架式。

用于型材和零件的挤压，多为卧式结构，规格多数在50 000千牛以下，最大的达200 000千牛。