落(luo)錘(chui)(chui)成(cheng)(cheng)(cheng)型用的(de)沖(chong)頭一(yi)般都是用鉛(qian)來(lai)制(zhi)造(zao)的(de),這是因為鉛(qian)沖(chong)頭可以在(zai)沖(chong)模上直接(jie)鑄(zhu)成(cheng)(cheng)(cheng);另(ling)一(yi)方面(mian),其重量還(huan)有助于在(zai)落(luo)錘(chui)(chui)成(cheng)(cheng)(cheng)型時增加(jia)沖(chong)擊能量。雖然(ran)鉛(qian)是可以重復使(shi)用的(de),但是對(dui)于每個鑄(zhu)造(zao)沖(chong)頭來(lai)說,它所能加(jia)工(gong)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)工(gong)件數量還(huan)是比(bi)較少(shao)的(de)(約200件)。采用塑料落(luo)錘(chui)(chui)沖(chong)頭和(he)沖(chong)模成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)工(gong)件表面(mian)光(guang)潔度較高,這是其他方法不能相(xiang)比(bi)的(de)。鋼(gang)制(zhi)落(luo)錘(chui)(chui)沖(chong)模則用于大批量生產以及壓印和(he)整形加(jia)工(gong)中。


  落錘沖(chong)模(mo)的(de)設計通常和沖(chong)壓成(cheng)型相似,同樣需要在(zai)沖(chong)頭(tou)和沖(chong)模(mo)上(shang)實(shi)施倒圓,以降低(di)被加(jia)工成(cheng)型金(jin)(jin)屬(shu)(shu)上(shang)的(de)集中應力。在(zai)沖(chong)模(mo)設計中,關于卷邊成(cheng)型以及作為(wei)落錘成(cheng)型中使金(jin)(jin)屬(shu)(shu)順利流動的(de)方法均(jun)與(yu)普(pu)通沖(chong)壓成(cheng)型相似。


1. 產品質量


 采用落錘(chui)成型方法所生(sheng)產的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)尺寸的(de)(de)(de)一(yi)致性(xing),均要比其他方法生(sheng)產的(de)(de)(de)差一(yi)些。這是因(yin)為工(gong)件(jian)所承受的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)擊程度要取決于操(cao)作人員的(de)(de)(de)熟練程度,以及沖(chong)(chong)頭(tou)在局部大負荷下與(yu)工(gong)件(jian)產生(sheng)相對移位的(de)(de)(de)緣故。然而(er),在落錘(chui)成型中,所產生(sheng)的(de)(de)(de)彈性(xing)回(hui)彈(后效)要比其他方法較小(xiao)。其原因(yin)是由于此時(shi)工(gong)件(jian)所承受的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)擊力很(hen)大,而(er)且變形速度也很(hen)快。


2. 潤(run)滑(hua)


 落錘成型所使(shi)用(yong)的(de)潤滑劑,見表(biao)4-6。如果(guo)加工(gong)變形非(fei)常(chang)劇烈,需(xu)要在工(gong)件(jian)的(de)兩個加工(gong)階段(duan)之間(jian)進行中間(jian)退火時(shi),則必須將(jiang)潤滑劑(因(yin)為(wei)潤滑劑中含有石(shi)墨或硫等雜(za)(za)質)以及模具上(shang)的(de)鉛或鋅(xin)從加工(gong)件(jian)表(biao)面上(shang)徹底(di)清除。如果(guo)這些雜(za)(za)質殘留在不銹(xiu)鋼工(gong)件(jian)表(biao)面上(shang),在工(gong)件(jian)加熱(re)時(shi)雜(za)(za)質將(jiang)會導致(zhi)工(gong)件(jian)表(biao)面變壞并影響其(qi)使(shi)用(yong)性(xing)能。


表 6.jpg


3. 與沖壓(ya)成型(xing)的比較


 雖然沖(chong)(chong)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)可(ke)以(yi)(yi)迅(xun)速(su)完成(cheng)(cheng)(cheng),但它是(shi)一(yi)種(zhong)沖(chong)(chong)頭速(su)度(du)和夾緊(jin)壓力可(ke)以(yi)(yi)精確(que)控制的成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)方法。相(xiang)反,在(zai)落錘(chui)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)過(guo)程中(zhong)(zhong)只能是(shi)通過(guo)突然沖(chong)(chong)擊這一(yi)途徑使工件成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)。在(zai)某些(xie)應用(yong)實例(li)中(zhong)(zhong),利用(yong)落錘(chui)高速(su)釋放能量的方法可(ke)以(yi)(yi)克服工件在(zai)加工中(zhong)(zhong)的變(bian)形難度(du)。在(zai)其他(ta)情況下(xia),特別是(shi)那(nei)些(xie)要求(qiu)坯料夾緊(jin)壓力較嚴(yan)格的場合,采(cai)用(yong)沖(chong)(chong)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)方法可(ke)以(yi)(yi)生產(chan)出優質而價廉的零件,但此(ci)時應使用(yong)特制的模具。


 圖(tu)4-25所示的(de)(de)是用(yong)落錘成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法加工(gong)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)排氣(qi)管的(de)(de)示意圖(tu),成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)所用(yong)的(de)(de)工(gong)具裝置如(ru)圖(tu)4-25左下方(fang)所示。但是,由于排氣(qi)管呈(cheng)30°交叉,所以在交叉處易產生(sheng)皺(zhou)折,并(bing)且生(sheng)產一個工(gong)件需(xu)要六道(dao)工(gong)序(xu),總時間為2min,因此這(zhe)種成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法是不夠理想的(de)(de)。


 經過重新設計后用(yong)于一臺(tai)500t液壓式沖(chong)壓機(ji)的(de)(de)(de)工具,如圖4-25右下方所示。用(yong)于落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)鋅合金沖(chong)模(mo)可以(yi)重新使用(yong)在沖(chong)壓機(ji)上(shang),但是(shi)為(wei)了(le)經受不銹鋼沖(chong)壓成(cheng)型(xing)時的(de)(de)(de)磨損,應將(jiang)沖(chong)模(mo)削(xue)平(ping)并(bing)且安裝有防(fang)磨損的(de)(de)(de)低碳鋼護板。采(cai)用(yong)半(ban)徑為(wei)42.863mm的(de)(de)(de)落(luo)錘(chui)進行(xing)成(cheng)型(xing)是(shi)非常適宜(yi)的(de)(de)(de),此(ci)時的(de)(de)(de)彈性回(hui)彈將(jiang)變得很小。但是(shi),在沖(chong)壓機(ji)上(shang)的(de)(de)(de)防(fang)止彈性回(hui)彈的(de)(de)(de)沖(chong)模(mo),在尺寸上(shang)必須加深,這可以(yi)采(cai)用(yong)在沖(chong)和防(fang)磨損板之間加墊(dian)片(pian)的(de)(de)(de)方法(fa)來(lai)實現。


圖 25.jpg


 用沖(chong)壓成型方(fang)法加工(gong)(gong)的工(gong)(gong)件可以完(wan)全(quan)消(xiao)除皺折,其生產率為分鐘兩(liang)個工(gong)(gong)件。它(ta)與落錘方(fang)法比較,每生產一(yi)個工(gong)(gong)件可節約(yue)1.5min.


 這兩種方法(fa)所(suo)用(yong)的(de)坯(pi)料均為退火(huo)后(hou)的(de)06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)不銹鋼,其(qi)厚度為0.711mm,面(mian)積為580mmx609.6mm.落(luo)錘成型(xing)可不采(cai)用(yong)潤(run)滑劑,沖(chong)壓成型(xing)則需使用(yong)蠟(la)乳化液。成型(xing)后(hou)的(de)修切是在第二(er)臺沖(chong)壓機上完(wan)成的(de)。


 將落錘成型(xing)和沖壓成型(xing)進(jin)行(xing)對比,結果是落錘成型(xing)存(cun)在(zai)有皺折(zhe)消(xiao)除(chu)和成本(ben)降低(di)的問題。


 一般來說,落(luo)錘(chui)(chui)成型(xing)(xing)(xing)常用(yong)(yong)于試生產(chan),經過落(luo)錘(chui)(chui)試成型(xing)(xing)(xing)合格后,再(zai)使(shi)用(yong)(yong)改進(jin)后的沖(chong)模(mo),采(cai)用(yong)(yong)沖(chong)壓(ya)機(ji)進(jin)行(xing)沖(chong)壓(ya)成型(xing)(xing)(xing)的大批量生產(chan)。如果(guo)改進(jin)型(xing)(xing)(xing)沖(chong)模(mo)的質量和成型(xing)(xing)(xing)效果(guo)很好,可以用(yong)(yong)于小批量落(luo)錘(chui)(chui)成型(xing)(xing)(xing)生產(chan)。


圖 26.jpg


 圖4-26所(suo)示(shi)為(wei)用(yong)于小型(xing)(xing)飛機(ji)發動機(ji)排(pai)氣系(xi)統上(shang)的(de)一個集氣管。這種零件是用(yong)落錘成(cheng)型(xing)(xing)的(de)小批量(liang)加工(gong)生產的(de)一種典型(xing)(xing)產品(pin)。其(qi)零件整個尺(chi)寸公(gong)差(cha)為(wei)±0.813mm,角度公(gong)差(cha)為(wei)±2°,它是用(yong)厚(hou)度為(wei)0.813mm的(de)退火06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)(xing)不銹鋼(gang)加工(gong)成(cheng)的(de)。


 落(luo)錘平臺的(de)尺(chi)寸為(wei)(wei)762mm×609.6mm,其行(xing)程為(wei)(wei)863.6mm.沖(chong)(chong)頭是用(yong)(yong)鉛制造的(de),而沖(chong)(chong)模則采用(yong)(yong)鋅合(he)金制造。毛坯料(liao)尺(chi)寸為(wei)(wei)304.8mm×228.6mm.模具的(de)安裝(zhuang)時間(jian)(jian)需要1.15h,其中包括落(luo)錘的(de)清理時間(jian)(jian)。為(wei)(wei)了(le)加工成型工件(jian),落(luo)錘需要進行(xing)5次沖(chong)(chong)擊。在(zai)(zai)落(luo)錘成型中橡皮(pi)是起坯料(liao)夾具的(de)作用(yong)(yong),以(yi)便將壓(ya)力分布(bu)在(zai)(zai)整個工件(jian)上。橡皮(pi)厚(hou)度在(zai)(zai)開始(shi)的(de)4次沖(chong)(chong)擊中每次都在(zai)(zai)減薄,以(yi)便在(zai)(zai)最后(hou)一次擊中以(yi)沖(chong)(chong)模為(wei)(wei)底。然后(hou),工件(jian)在(zai)(zai)沖(chong)(chong)床上用(yong)(yong)沖(chong)(chong)頭進行(xing)修切。