落(luo)錘(chui)(chui)(chui)成(cheng)(cheng)型(xing)用(yong)的(de)(de)沖(chong)頭(tou)一般都是用(yong)鉛(qian)來(lai)制造(zao)的(de)(de),這是因為鉛(qian)沖(chong)頭(tou)可以(yi)在沖(chong)模上(shang)直接(jie)鑄成(cheng)(cheng);另一方(fang)(fang)面,其(qi)重(zhong)量(liang)(liang)還有助于(yu)(yu)在落(luo)錘(chui)(chui)(chui)成(cheng)(cheng)型(xing)時增加(jia)沖(chong)擊能量(liang)(liang)。雖然鉛(qian)是可以(yi)重(zhong)復使(shi)用(yong)的(de)(de),但是對于(yu)(yu)每個鑄造(zao)沖(chong)頭(tou)來(lai)說,它(ta)所能加(jia)工(gong)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)工(gong)件(jian)數量(liang)(liang)還是比較少的(de)(de)(約200件(jian))。采(cai)用(yong)塑料落(luo)錘(chui)(chui)(chui)沖(chong)頭(tou)和(he)沖(chong)模成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)工(gong)件(jian)表面光(guang)潔度較高(gao),這是其(qi)他方(fang)(fang)法不能相比的(de)(de)。鋼制落(luo)錘(chui)(chui)(chui)沖(chong)模則(ze)用(yong)于(yu)(yu)大批量(liang)(liang)生產(chan)以(yi)及壓印(yin)和(he)整(zheng)形(xing)加(jia)工(gong)中。


  落(luo)錘(chui)沖模(mo)的(de)設(she)計(ji)通常和沖壓成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)相似,同樣(yang)需要(yao)在沖頭和沖模(mo)上實施(shi)倒圓(yuan),以(yi)降低被加工成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)金屬上的(de)集(ji)中應力。在沖模(mo)設(she)計(ji)中,關于卷(juan)邊成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)以(yi)及(ji)作為落(luo)錘(chui)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)中使(shi)金屬順利流動的(de)方(fang)法均與普通沖壓成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)相似。


1. 產(chan)品質(zhi)量


 采用(yong)落錘成(cheng)型方(fang)法(fa)所生(sheng)產的(de)工件(jian)尺(chi)寸(cun)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing),均要比其(qi)他方(fang)法(fa)生(sheng)產的(de)差一(yi)些。這是因(yin)為工件(jian)所承受的(de)沖擊(ji)程度要取(qu)決于操(cao)作(zuo)人員的(de)熟(shu)練(lian)程度,以及(ji)沖頭在(zai)局部大負荷(he)下與工件(jian)產生(sheng)相對(dui)移位的(de)緣故。然(ran)而(er),在(zai)落錘成(cheng)型中,所產生(sheng)的(de)彈性(xing)回彈(后效(xiao))要比其(qi)他方(fang)法(fa)較小。其(qi)原因(yin)是由(you)于此時工件(jian)所承受的(de)沖擊(ji)力很大,而(er)且變形速度也很快(kuai)。


2. 潤(run)滑


 落錘成型所(suo)使(shi)用的(de)(de)潤滑(hua)劑,見(jian)表(biao)4-6。如果加(jia)工(gong)(gong)變形非常劇(ju)烈,需要在工(gong)(gong)件的(de)(de)兩個加(jia)工(gong)(gong)階段之間進(jin)行中(zhong)間退火(huo)時,則必須將潤滑(hua)劑(因為(wei)潤滑(hua)劑中(zhong)含(han)有石墨或硫等雜質)以及模具上(shang)(shang)的(de)(de)鉛(qian)或鋅從加(jia)工(gong)(gong)件表(biao)面上(shang)(shang)徹底清除。如果這些雜質殘留在不銹鋼工(gong)(gong)件表(biao)面上(shang)(shang),在工(gong)(gong)件加(jia)熱時雜質將會導致工(gong)(gong)件表(biao)面變壞并影響其(qi)使(shi)用性能。


表 6.jpg


3. 與沖壓成型的比較(jiao)


 雖然沖壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)可(ke)以迅(xun)速完成(cheng)(cheng)(cheng),但(dan)它是一種(zhong)沖頭(tou)速度(du)和夾緊(jin)壓(ya)力可(ke)以精確控制(zhi)的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法(fa)(fa)。相反(fan),在(zai)落(luo)錘成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)過程中(zhong)只能(neng)(neng)是通過突然沖擊這一途徑使工件成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)。在(zai)某些應用(yong)實例中(zhong),利用(yong)落(luo)錘高速釋放能(neng)(neng)量的(de)方(fang)法(fa)(fa)可(ke)以克服(fu)工件在(zai)加工中(zhong)的(de)變形難(nan)度(du)。在(zai)其他情況下(xia),特別是那(nei)些要(yao)求坯料夾緊(jin)壓(ya)力較嚴格的(de)場合,采用(yong)沖壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法(fa)(fa)可(ke)以生產出(chu)優(you)質而(er)價(jia)廉的(de)零件,但(dan)此時應使用(yong)特制(zhi)的(de)模具。


 圖(tu)4-25所(suo)(suo)示的(de)是用落錘成型(xing)方(fang)法(fa)加工成型(xing)排(pai)氣管的(de)示意圖(tu),成型(xing)所(suo)(suo)用的(de)工具(ju)裝(zhuang)置如圖(tu)4-25左(zuo)下方(fang)所(suo)(suo)示。但是,由于排(pai)氣管呈30°交叉(cha),所(suo)(suo)以(yi)在交叉(cha)處易產(chan)生皺(zhou)折,并且生產(chan)一個工件需要六道工序,總時間為2min,因此這種成型(xing)方(fang)法(fa)是不夠理想的(de)。


 經(jing)過重新設(she)計后用(yong)于一臺500t液壓式沖壓機(ji)的(de)(de)工(gong)具,如圖4-25右下方(fang)所(suo)示(shi)。用(yong)于落錘(chui)成(cheng)型的(de)(de)鋅合金沖模可以重新使(shi)用(yong)在沖壓機(ji)上,但(dan)是(shi)為(wei)了經(jing)受不銹鋼沖壓成(cheng)型時的(de)(de)磨損,應將沖模削(xue)平并且安裝有防(fang)磨損的(de)(de)低碳鋼護板。采用(yong)半徑為(wei)42.863mm的(de)(de)落錘(chui)進行成(cheng)型是(shi)非(fei)常適宜(yi)的(de)(de),此時的(de)(de)彈性(xing)回彈將變得(de)很小。但(dan)是(shi),在沖壓機(ji)上的(de)(de)防(fang)止彈性(xing)回彈的(de)(de)沖模,在尺(chi)寸上必須加深,這(zhe)可以采用(yong)在沖和防(fang)磨損板之間加墊片(pian)的(de)(de)方(fang)法來實現。


圖 25.jpg


 用沖壓成型方法(fa)加工(gong)的工(gong)件(jian)可以(yi)完(wan)全消除皺折(zhe),其(qi)生(sheng)(sheng)產(chan)率為(wei)分鐘(zhong)兩個工(gong)件(jian)。它與落錘方法(fa)比較,每生(sheng)(sheng)產(chan)一個工(gong)件(jian)可節約1.5min.


 這兩種(zhong)方(fang)法所用(yong)的(de)坯料均為退火后的(de)06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)不銹鋼,其厚度為0.711mm,面積為580mmx609.6mm.落錘成型(xing)可不采用(yong)潤滑(hua)劑,沖壓成型(xing)則需使用(yong)蠟乳化(hua)液。成型(xing)后的(de)修(xiu)切是在第二臺沖壓機上(shang)完成的(de)。


 將落錘成(cheng)型(xing)和沖(chong)壓成(cheng)型(xing)進行對比,結果是(shi)落錘成(cheng)型(xing)存在有皺(zhou)折消除和成(cheng)本(ben)降低的(de)問題。


 一般(ban)來說,落錘成型(xing)常用于(yu)試(shi)(shi)生(sheng)產,經過落錘試(shi)(shi)成型(xing)合格后,再使用改進后的沖(chong)模,采(cai)用沖(chong)壓機進行沖(chong)壓成型(xing)的大批量生(sheng)產。如果(guo)改進型(xing)沖(chong)模的質量和(he)成型(xing)效果(guo)很好,可以(yi)用于(yu)小批量落錘成型(xing)生(sheng)產。


圖 26.jpg


 圖(tu)4-26所示為用于小型(xing)飛機(ji)發(fa)動機(ji)排氣(qi)系統上的(de)一個集氣(qi)管。這(zhe)種零件是用落錘成型(xing)的(de)小批量加工生產(chan)的(de)一種典型(xing)產(chan)品。其零件整個尺寸公差為±0.813mm,角度公差為±2°,它是用厚度為0.813mm的(de)退火06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)不銹鋼加工成的(de)。


 落(luo)(luo)(luo)錘(chui)(chui)(chui)平臺的(de)(de)尺寸為762mm×609.6mm,其行(xing)程為863.6mm.沖(chong)(chong)(chong)頭是(shi)用(yong)(yong)鉛制(zhi)造(zao)的(de)(de),而沖(chong)(chong)(chong)模則(ze)采用(yong)(yong)鋅合(he)金制(zhi)造(zao)。毛(mao)坯料(liao)尺寸為304.8mm×228.6mm.模具的(de)(de)安裝時(shi)間需要(yao)1.15h,其中(zhong)包括落(luo)(luo)(luo)錘(chui)(chui)(chui)的(de)(de)清(qing)理時(shi)間。為了加工成(cheng)型工件,落(luo)(luo)(luo)錘(chui)(chui)(chui)需要(yao)進行(xing)5次(ci)(ci)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)。在(zai)(zai)落(luo)(luo)(luo)錘(chui)(chui)(chui)成(cheng)型中(zhong)橡(xiang)皮是(shi)起坯料(liao)夾(jia)具的(de)(de)作用(yong)(yong),以(yi)便將(jiang)壓力分布在(zai)(zai)整個(ge)工件上(shang)(shang)。橡(xiang)皮厚(hou)度在(zai)(zai)開始的(de)(de)4次(ci)(ci)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)中(zhong)每次(ci)(ci)都在(zai)(zai)減(jian)薄,以(yi)便在(zai)(zai)最后一次(ci)(ci)擊(ji)中(zhong)以(yi)沖(chong)(chong)(chong)模為底。然后,工件在(zai)(zai)沖(chong)(chong)(chong)床(chuang)上(shang)(shang)用(yong)(yong)沖(chong)(chong)(chong)頭進行(xing)修(xiu)切。