落錘成(cheng)型用(yong)(yong)的沖(chong)(chong)頭(tou)一般都(dou)是(shi)用(yong)(yong)鉛來制造(zao)的,這是(shi)因(yin)為鉛沖(chong)(chong)頭(tou)可(ke)以在(zai)沖(chong)(chong)模上直接鑄成(cheng);另一方面,其(qi)重(zhong)量(liang)(liang)還有助于(yu)(yu)在(zai)落錘成(cheng)型時增加(jia)(jia)沖(chong)(chong)擊能量(liang)(liang)。雖然鉛是(shi)可(ke)以重(zhong)復(fu)使用(yong)(yong)的,但是(shi)對于(yu)(yu)每個(ge)鑄造(zao)沖(chong)(chong)頭(tou)來說,它所能加(jia)(jia)工成(cheng)型的工件(jian)數量(liang)(liang)還是(shi)比(bi)較(jiao)少的(約(yue)200件(jian))。采用(yong)(yong)塑料(liao)落錘沖(chong)(chong)頭(tou)和沖(chong)(chong)模成(cheng)型的工件(jian)表面光潔度較(jiao)高,這是(shi)其(qi)他方法不能相(xiang)比(bi)的。鋼制落錘沖(chong)(chong)模則用(yong)(yong)于(yu)(yu)大(da)批量(liang)(liang)生產以及(ji)壓印(yin)和整形加(jia)(jia)工中。


  落(luo)錘(chui)沖(chong)模(mo)的(de)設計通常和沖(chong)壓(ya)成型(xing)相(xiang)似,同樣(yang)需要(yao)在沖(chong)頭和沖(chong)模(mo)上實施倒圓,以降低被加工成型(xing)金屬上的(de)集中應(ying)力。在沖(chong)模(mo)設計中,關于卷邊成型(xing)以及作為落(luo)錘(chui)成型(xing)中使金屬順利流動的(de)方(fang)法(fa)均(jun)與(yu)普通沖(chong)壓(ya)成型(xing)相(xiang)似。


1. 產品(pin)質(zhi)量(liang)


 采用落錘成(cheng)型方法所生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)工件(jian)(jian)尺寸的(de)一致性,均要(yao)比(bi)其他方法生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)差一些(xie)。這是(shi)因(yin)為工件(jian)(jian)所承受(shou)的(de)沖擊程度(du)要(yao)取決(jue)于操(cao)作人員的(de)熟練程度(du),以及沖頭在局部大(da)負荷下與工件(jian)(jian)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)相(xiang)對移位的(de)緣(yuan)故(gu)。然而,在落錘成(cheng)型中,所產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)彈性回彈(后(hou)效)要(yao)比(bi)其他方法較小。其原因(yin)是(shi)由于此時工件(jian)(jian)所承受(shou)的(de)沖擊力很大(da),而且變形(xing)速度(du)也很快。


2. 潤滑


 落錘成(cheng)型所使(shi)用(yong)的潤(run)滑劑,見表4-6。如果加(jia)工(gong)變(bian)形非常劇烈,需(xu)要在(zai)(zai)工(gong)件(jian)的兩個加(jia)工(gong)階段(duan)之間進行中(zhong)(zhong)間退火(huo)時(shi),則必須(xu)將(jiang)潤(run)滑劑(因為潤(run)滑劑中(zhong)(zhong)含(han)有石墨或(huo)硫等雜質)以及模具(ju)上(shang)的鉛或(huo)鋅從(cong)加(jia)工(gong)件(jian)表面(mian)上(shang)徹底(di)清(qing)除。如果這些雜質殘留在(zai)(zai)不銹鋼工(gong)件(jian)表面(mian)上(shang),在(zai)(zai)工(gong)件(jian)加(jia)熱時(shi)雜質將(jiang)會導致工(gong)件(jian)表面(mian)變(bian)壞并(bing)影響其使(shi)用(yong)性(xing)能。


表 6.jpg


3. 與沖壓成型的(de)比較


 雖然沖壓(ya)成(cheng)(cheng)型可(ke)以(yi)(yi)(yi)迅速完成(cheng)(cheng),但它是一種沖頭速度和(he)夾緊壓(ya)力(li)可(ke)以(yi)(yi)(yi)精確控制的(de)成(cheng)(cheng)型方法(fa)(fa)。相反,在落錘成(cheng)(cheng)型過程(cheng)中(zhong)只能是通過突然沖擊這一途徑(jing)使(shi)工件(jian)成(cheng)(cheng)型。在某(mou)些應(ying)用(yong)實例中(zhong),利用(yong)落錘高速釋放能量的(de)方法(fa)(fa)可(ke)以(yi)(yi)(yi)克服工件(jian)在加工中(zhong)的(de)變形難度。在其他情況下,特別是那(nei)些要求坯料(liao)夾緊壓(ya)力(li)較嚴格(ge)的(de)場合(he),采(cai)用(yong)沖壓(ya)成(cheng)(cheng)型方法(fa)(fa)可(ke)以(yi)(yi)(yi)生(sheng)產出優(you)質而(er)價廉的(de)零件(jian),但此時應(ying)使(shi)用(yong)特制的(de)模具。


 圖4-25所(suo)(suo)示的(de)是(shi)用(yong)落錘成(cheng)型方(fang)法加(jia)工成(cheng)型排(pai)氣管的(de)示意(yi)圖,成(cheng)型所(suo)(suo)用(yong)的(de)工具(ju)裝置如圖4-25左下方(fang)所(suo)(suo)示。但是(shi),由(you)于排(pai)氣管呈30°交叉(cha),所(suo)(suo)以在交叉(cha)處(chu)易(yi)產生皺(zhou)折,并且(qie)生產一個(ge)工件需要六道工序,總時間(jian)為2min,因(yin)此這種成(cheng)型方(fang)法是(shi)不夠理想的(de)。


 經過重新設計后(hou)用(yong)(yong)于一臺500t液壓(ya)式沖(chong)壓(ya)機(ji)的(de)(de)(de)工(gong)具,如圖(tu)4-25右(you)下(xia)方所示。用(yong)(yong)于落(luo)錘成(cheng)型的(de)(de)(de)鋅合(he)金沖(chong)模可以重新使用(yong)(yong)在沖(chong)壓(ya)機(ji)上(shang),但是(shi)為了經受不銹鋼沖(chong)壓(ya)成(cheng)型時的(de)(de)(de)磨損,應將(jiang)沖(chong)模削平(ping)并且安裝(zhuang)有防磨損的(de)(de)(de)低(di)碳(tan)鋼護板。采用(yong)(yong)半徑為42.863mm的(de)(de)(de)落(luo)錘進行成(cheng)型是(shi)非常適宜的(de)(de)(de),此時的(de)(de)(de)彈性回(hui)彈將(jiang)變(bian)得(de)很小。但是(shi),在沖(chong)壓(ya)機(ji)上(shang)的(de)(de)(de)防止(zhi)彈性回(hui)彈的(de)(de)(de)沖(chong)模,在尺(chi)寸上(shang)必須加深,這可以采用(yong)(yong)在沖(chong)和(he)防磨損板之間加墊片(pian)的(de)(de)(de)方法(fa)來實現。


圖 25.jpg


 用沖壓(ya)成型方(fang)法加(jia)工(gong)的(de)工(gong)件可以完全(quan)消除皺折(zhe),其生產率為分鐘兩個工(gong)件。它與(yu)落錘(chui)方(fang)法比較,每生產一個工(gong)件可節約1.5min.


 這兩種方法所用的(de)坯(pi)料(liao)均為退(tui)火后的(de)06Cr18Ni11Ti(321)型不(bu)銹(xiu)鋼,其厚度為0.711mm,面積為580mmx609.6mm.落(luo)錘成(cheng)(cheng)型可不(bu)采用潤滑(hua)劑(ji),沖壓成(cheng)(cheng)型則需使用蠟乳化液。成(cheng)(cheng)型后的(de)修切是在第二(er)臺沖壓機(ji)上完成(cheng)(cheng)的(de)。


 將落錘成型和沖壓成型進行對比,結果是(shi)落錘成型存在有皺折消除和成本降低的(de)問題。


 一般來說,落(luo)(luo)錘成(cheng)(cheng)型(xing)常用于(yu)試生(sheng)產(chan),經(jing)過落(luo)(luo)錘試成(cheng)(cheng)型(xing)合格后(hou),再使用改進(jin)后(hou)的(de)沖模(mo),采用沖壓(ya)機進(jin)行(xing)沖壓(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)大批量生(sheng)產(chan)。如果(guo)(guo)改進(jin)型(xing)沖模(mo)的(de)質量和成(cheng)(cheng)型(xing)效果(guo)(guo)很好,可以用于(yu)小批量落(luo)(luo)錘成(cheng)(cheng)型(xing)生(sheng)產(chan)。


圖 26.jpg


 圖4-26所示為用于小型飛機發動機排氣系統上的(de)(de)一個集(ji)氣管(guan)。這種零(ling)件是用落(luo)錘成(cheng)型的(de)(de)小批量加(jia)工(gong)生(sheng)產的(de)(de)一種典型產品。其零(ling)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)(de)退火06Cr18Ni11Ti(321)型不銹鋼加(jia)工(gong)成(cheng)的(de)(de)。


 落(luo)(luo)(luo)錘(chui)平臺的(de)尺寸為762mm×609.6mm,其(qi)行(xing)程為863.6mm.沖頭是用(yong)鉛制造(zao)的(de),而沖模(mo)則采用(yong)鋅(xin)合金制造(zao)。毛坯料尺寸為304.8mm×228.6mm.模(mo)具(ju)的(de)安裝時間需(xu)要(yao)1.15h,其(qi)中包(bao)括落(luo)(luo)(luo)錘(chui)的(de)清理時間。為了加(jia)工(gong)成(cheng)型工(gong)件,落(luo)(luo)(luo)錘(chui)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)5次沖擊。在(zai)(zai)(zai)落(luo)(luo)(luo)錘(chui)成(cheng)型中橡皮(pi)是起坯料夾具(ju)的(de)作(zuo)用(yong),以便將壓(ya)力分(fen)布在(zai)(zai)(zai)整個工(gong)件上(shang)。橡皮(pi)厚度在(zai)(zai)(zai)開(kai)始的(de)4次沖擊中每次都在(zai)(zai)(zai)減薄(bo),以便在(zai)(zai)(zai)最后一(yi)次擊中以沖模(mo)為底。然后,工(gong)件在(zai)(zai)(zai)沖床上(shang)用(yong)沖頭進(jin)行(xing)修切。