落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)用的沖(chong)(chong)頭一般都是(shi)用鉛(qian)(qian)來(lai)制造(zao)的,這是(shi)因(yin)為鉛(qian)(qian)沖(chong)(chong)頭可以在沖(chong)(chong)模(mo)上直(zhi)接鑄成(cheng);另一方面,其重(zhong)量還有助于在落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)時增(zeng)加(jia)(jia)沖(chong)(chong)擊能量。雖(sui)然鉛(qian)(qian)是(shi)可以重(zhong)復使用的,但是(shi)對于每個鑄造(zao)沖(chong)(chong)頭來(lai)說(shuo),它(ta)所能加(jia)(jia)工(gong)成(cheng)型(xing)的工(gong)件(jian)(jian)數量還是(shi)比(bi)較(jiao)少的(約200件(jian)(jian))。采用塑料落(luo)錘(chui)沖(chong)(chong)頭和沖(chong)(chong)模(mo)成(cheng)型(xing)的工(gong)件(jian)(jian)表面光(guang)潔度較(jiao)高,這是(shi)其他(ta)方法不能相比(bi)的。鋼(gang)制落(luo)錘(chui)沖(chong)(chong)模(mo)則用于大(da)批量生產(chan)以及壓印和整形(xing)加(jia)(jia)工(gong)中。


  落(luo)錘(chui)沖(chong)模(mo)的(de)設計通(tong)常和(he)沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)相似,同樣需(xu)要(yao)在沖(chong)頭和(he)沖(chong)模(mo)上(shang)實(shi)施倒(dao)圓(yuan),以降低(di)被加工成(cheng)型(xing)金(jin)(jin)屬(shu)上(shang)的(de)集中應(ying)力。在沖(chong)模(mo)設計中,關(guan)于卷邊(bian)成(cheng)型(xing)以及(ji)作為落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)中使金(jin)(jin)屬(shu)順利流(liu)動的(de)方法(fa)均與普通(tong)沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)相似。


1. 產(chan)品(pin)質量(liang)


 采(cai)用(yong)落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)方法(fa)所生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)工件(jian)(jian)尺寸的(de)(de)(de)一致性,均要比其(qi)(qi)他(ta)方法(fa)生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)差一些。這是因(yin)為工件(jian)(jian)所承受(shou)的(de)(de)(de)沖擊(ji)(ji)程度要取決于操作人員的(de)(de)(de)熟練程度,以及沖頭在局部大負荷下與工件(jian)(jian)產(chan)生(sheng)(sheng)相對移位的(de)(de)(de)緣故。然而,在落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)中,所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)彈(dan)性回彈(dan)(后效)要比其(qi)(qi)他(ta)方法(fa)較小。其(qi)(qi)原因(yin)是由于此時(shi)工件(jian)(jian)所承受(shou)的(de)(de)(de)沖擊(ji)(ji)力很(hen)大,而且變(bian)形速度也很(hen)快。


2. 潤(run)滑


 落(luo)錘成型所使用的潤(run)滑劑(ji)(ji),見表(biao)(biao)4-6。如果加工(gong)(gong)變(bian)形非(fei)常劇(ju)烈,需(xu)要在工(gong)(gong)件的兩個加工(gong)(gong)階段之間(jian)進行中(zhong)間(jian)退火時(shi),則必須(xu)將潤(run)滑劑(ji)(ji)(因為潤(run)滑劑(ji)(ji)中(zhong)含(han)有石(shi)墨(mo)或(huo)硫等(deng)雜(za)質)以及模具上的鉛或(huo)鋅從(cong)加工(gong)(gong)件表(biao)(biao)面(mian)上徹(che)底清(qing)除(chu)。如果這些雜(za)質殘留在不銹鋼工(gong)(gong)件表(biao)(biao)面(mian)上,在工(gong)(gong)件加熱時(shi)雜(za)質將會導致工(gong)(gong)件表(biao)(biao)面(mian)變(bian)壞并影響其使用性能。


表 6.jpg


3. 與沖壓成型的比較


 雖然沖壓成型(xing)可(ke)以(yi)(yi)迅速完(wan)成,但它是一種沖頭速度(du)和夾(jia)緊(jin)壓力(li)可(ke)以(yi)(yi)精確(que)控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)成型(xing)方法。相反(fan),在(zai)(zai)落錘成型(xing)過程中只能是通過突然沖擊這一途徑使(shi)(shi)工件(jian)成型(xing)。在(zai)(zai)某些應(ying)用(yong)實例中,利用(yong)落錘高速釋放(fang)能量的(de)方法可(ke)以(yi)(yi)克服工件(jian)在(zai)(zai)加工中的(de)變形(xing)難度(du)。在(zai)(zai)其他情況(kuang)下,特別是那(nei)些要求坯料夾(jia)緊(jin)壓力(li)較(jiao)嚴格的(de)場合(he),采用(yong)沖壓成型(xing)方法可(ke)以(yi)(yi)生(sheng)產(chan)出優質而價廉的(de)零件(jian),但此時(shi)應(ying)使(shi)(shi)用(yong)特制(zhi)(zhi)的(de)模具(ju)。


 圖4-25所(suo)(suo)示(shi)的是用落錘成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方法(fa)加工(gong)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)排(pai)氣管(guan)的示(shi)意圖,成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)所(suo)(suo)用的工(gong)具裝置如圖4-25左(zuo)下(xia)方所(suo)(suo)示(shi)。但(dan)是,由于排(pai)氣管(guan)呈30°交叉,所(suo)(suo)以在交叉處(chu)易產(chan)生(sheng)皺(zhou)折(zhe),并且(qie)生(sheng)產(chan)一個工(gong)件需要六道工(gong)序,總時(shi)間(jian)為2min,因(yin)此這種成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方法(fa)是不夠理想的。


 經過重新設計(ji)后用(yong)于(yu)(yu)一(yi)臺500t液壓(ya)式沖(chong)壓(ya)機的(de)(de)工(gong)具,如(ru)圖4-25右下(xia)方所(suo)示。用(yong)于(yu)(yu)落錘成(cheng)型(xing)的(de)(de)鋅合金沖(chong)模(mo)可(ke)以重新使用(yong)在沖(chong)壓(ya)機上,但是(shi)為了經受不銹鋼(gang)沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)時的(de)(de)磨損(sun),應將沖(chong)模(mo)削平(ping)并(bing)且安裝有(you)防(fang)磨損(sun)的(de)(de)低(di)碳(tan)鋼(gang)護板(ban)。采(cai)用(yong)半徑為42.863mm的(de)(de)落錘進行成(cheng)型(xing)是(shi)非常適(shi)宜的(de)(de),此時的(de)(de)彈(dan)(dan)性(xing)回彈(dan)(dan)將變得很(hen)小。但是(shi),在沖(chong)壓(ya)機上的(de)(de)防(fang)止彈(dan)(dan)性(xing)回彈(dan)(dan)的(de)(de)沖(chong)模(mo),在尺寸上必須加深(shen),這(zhe)可(ke)以采(cai)用(yong)在沖(chong)和防(fang)磨損(sun)板(ban)之間加墊片的(de)(de)方法來實現(xian)。


圖 25.jpg


 用沖壓成型方(fang)法(fa)加工的工件(jian)(jian)可以完全消除皺折(zhe),其生產率為分鐘兩個(ge)工件(jian)(jian)。它與落(luo)錘方(fang)法(fa)比較,每生產一個(ge)工件(jian)(jian)可節約(yue)1.5min.


 這(zhe)兩(liang)種方法所用的(de)(de)坯料均為退火后(hou)的(de)(de)06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)(xing)(xing)不銹鋼,其厚度為0.711mm,面積為580mmx609.6mm.落錘(chui)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)可不采用潤滑劑,沖壓成(cheng)型(xing)(xing)(xing)則需使用蠟乳化液。成(cheng)型(xing)(xing)(xing)后(hou)的(de)(de)修切是在第二(er)臺沖壓機(ji)上完成(cheng)的(de)(de)。


 將(jiang)落(luo)錘成(cheng)(cheng)型和沖壓成(cheng)(cheng)型進行對比,結果是落(luo)錘成(cheng)(cheng)型存(cun)在有皺折(zhe)消除(chu)和成(cheng)(cheng)本降低的問題。


 一(yi)般來說,落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)(xing)常(chang)用(yong)(yong)于試生(sheng)產,經過落(luo)錘(chui)試成(cheng)型(xing)(xing)合格后,再使用(yong)(yong)改(gai)進(jin)后的沖模(mo),采(cai)用(yong)(yong)沖壓機進(jin)行(xing)沖壓成(cheng)型(xing)(xing)的大批(pi)量生(sheng)產。如(ru)果改(gai)進(jin)型(xing)(xing)沖模(mo)的質量和成(cheng)型(xing)(xing)效果很好(hao),可(ke)以用(yong)(yong)于小批(pi)量落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)(xing)生(sheng)產。


圖 26.jpg


 圖4-26所(suo)示(shi)為(wei)(wei)用于小型(xing)飛機發動(dong)機排(pai)氣系統上的(de)一個集(ji)氣管。這(zhe)種零件是用落錘成(cheng)型(xing)的(de)小批量加工(gong)生(sheng)產(chan)的(de)一種典型(xing)產(chan)品。其零件整個尺寸公差為(wei)(wei)±0.813mm,角度公差為(wei)(wei)±2°,它是用厚度為(wei)(wei)0.813mm的(de)退火06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)不銹鋼加工(gong)成(cheng)的(de)。


 落(luo)(luo)錘(chui)平(ping)臺(tai)的(de)尺寸(cun)為(wei)762mm×609.6mm,其(qi)行程為(wei)863.6mm.沖頭(tou)是用(yong)鉛制(zhi)造的(de),而(er)沖模(mo)則采(cai)用(yong)鋅合金制(zhi)造。毛(mao)坯料尺寸(cun)為(wei)304.8mm×228.6mm.模(mo)具(ju)的(de)安裝時間需要1.15h,其(qi)中(zhong)(zhong)包(bao)括落(luo)(luo)錘(chui)的(de)清理時間。為(wei)了加工(gong)成型工(gong)件(jian),落(luo)(luo)錘(chui)需要進(jin)行5次沖擊(ji)。在落(luo)(luo)錘(chui)成型中(zhong)(zhong)橡(xiang)皮(pi)(pi)是起(qi)坯料夾具(ju)的(de)作(zuo)用(yong),以(yi)便(bian)將壓(ya)力分布在整個(ge)工(gong)件(jian)上。橡(xiang)皮(pi)(pi)厚度(du)在開始的(de)4次沖擊(ji)中(zhong)(zhong)每次都在減薄,以(yi)便(bian)在最后(hou)一次擊(ji)中(zhong)(zhong)以(yi)沖模(mo)為(wei)底。然后(hou),工(gong)件(jian)在沖床上用(yong)沖頭(tou)進(jin)行修(xiu)切。