落(luo)(luo)(luo)錘(chui)成型用的(de)(de)(de)沖頭(tou)(tou)一般都(dou)是(shi)用鉛來制造的(de)(de)(de),這是(shi)因為鉛沖頭(tou)(tou)可以在沖模上直接鑄(zhu)(zhu)成;另一方面(mian),其(qi)重量(liang)還有助于在落(luo)(luo)(luo)錘(chui)成型時增(zeng)加沖擊能量(liang)。雖然鉛是(shi)可以重復(fu)使用的(de)(de)(de),但是(shi)對于每(mei)個鑄(zhu)(zhu)造沖頭(tou)(tou)來說,它所(suo)能加工成型的(de)(de)(de)工件數量(liang)還是(shi)比較少的(de)(de)(de)(約200件)。采用塑料落(luo)(luo)(luo)錘(chui)沖頭(tou)(tou)和沖模成型的(de)(de)(de)工件表面(mian)光潔(jie)度較高,這是(shi)其(qi)他(ta)方法不能相比的(de)(de)(de)。鋼制落(luo)(luo)(luo)錘(chui)沖模則(ze)用于大(da)批量(liang)生產(chan)以及(ji)壓印和整(zheng)形加工中。


  落錘(chui)沖(chong)模的設(she)計(ji)通常和沖(chong)壓成型(xing)相似(si),同(tong)樣需要(yao)在沖(chong)頭和沖(chong)模上實施(shi)倒圓,以降低被加工成型(xing)金屬(shu)上的集中(zhong)應(ying)力。在沖(chong)模設(she)計(ji)中(zhong),關于(yu)卷邊(bian)成型(xing)以及作為落錘(chui)成型(xing)中(zhong)使(shi)金屬(shu)順利流動(dong)的方法均(jun)與普(pu)通沖(chong)壓成型(xing)相似(si)。


1. 產品(pin)質量


 采(cai)用(yong)落(luo)錘成型(xing)方法所生(sheng)產(chan)的(de)工(gong)(gong)件(jian)尺(chi)寸的(de)一致性(xing),均要(yao)比其(qi)(qi)他方法生(sheng)產(chan)的(de)差一些(xie)。這是因(yin)為工(gong)(gong)件(jian)所承受(shou)的(de)沖擊程度(du)要(yao)取(qu)決(jue)于操(cao)作人員的(de)熟練程度(du),以及沖頭在局部(bu)大負荷下與工(gong)(gong)件(jian)產(chan)生(sheng)相(xiang)對移(yi)位的(de)緣(yuan)故。然而(er)(er),在落(luo)錘成型(xing)中,所產(chan)生(sheng)的(de)彈性(xing)回(hui)彈(后(hou)效)要(yao)比其(qi)(qi)他方法較小。其(qi)(qi)原因(yin)是由(you)于此時工(gong)(gong)件(jian)所承受(shou)的(de)沖擊力很(hen)大,而(er)(er)且變(bian)形速度(du)也很(hen)快。


2. 潤滑(hua)


 落錘成型所使用的潤(run)(run)滑劑(ji),見(jian)表(biao)4-6。如果加工(gong)變形非常(chang)劇烈,需(xu)要(yao)在工(gong)件(jian)(jian)(jian)的兩個加工(gong)階(jie)段之(zhi)間進行中(zhong)間退火時,則必須(xu)將潤(run)(run)滑劑(ji)(因為潤(run)(run)滑劑(ji)中(zhong)含有石墨或硫等雜質(zhi))以及模(mo)具上的鉛或鋅從(cong)加工(gong)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)上徹底清除。如果這(zhe)些雜質(zhi)殘留在不銹(xiu)鋼(gang)工(gong)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)上,在工(gong)件(jian)(jian)(jian)加熱(re)時雜質(zhi)將會導(dao)致工(gong)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)變壞并影響其使用性(xing)能。


表 6.jpg


3. 與沖壓成(cheng)型的比較


 雖然(ran)(ran)沖壓(ya)成(cheng)型(xing)可(ke)以(yi)迅速完成(cheng),但它(ta)是一種(zhong)沖頭速度和夾(jia)緊(jin)壓(ya)力可(ke)以(yi)精確控(kong)制的(de)(de)成(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)。相(xiang)反,在(zai)(zai)落錘成(cheng)型(xing)過(guo)程中只能(neng)是通(tong)過(guo)突然(ran)(ran)沖擊這一途徑(jing)使工件成(cheng)型(xing)。在(zai)(zai)某些應(ying)用實例中,利用落錘高(gao)速釋放能(neng)量的(de)(de)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)克服工件在(zai)(zai)加工中的(de)(de)變形難度。在(zai)(zai)其他情(qing)況下(xia),特別(bie)是那些要(yao)求坯料夾(jia)緊(jin)壓(ya)力較(jiao)嚴(yan)格(ge)的(de)(de)場合,采用沖壓(ya)成(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)生產出優質而價(jia)廉(lian)的(de)(de)零件,但此時應(ying)使用特制的(de)(de)模具。


 圖(tu)(tu)4-25所(suo)(suo)示(shi)(shi)的(de)(de)是用(yong)落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)加工成(cheng)型(xing)排氣管的(de)(de)示(shi)(shi)意圖(tu)(tu),成(cheng)型(xing)所(suo)(suo)用(yong)的(de)(de)工具裝置如(ru)圖(tu)(tu)4-25左(zuo)下方(fang)所(suo)(suo)示(shi)(shi)。但(dan)是,由于排氣管呈30°交叉,所(suo)(suo)以在交叉處易產(chan)生皺(zhou)折,并且生產(chan)一個工件需要六道工序,總(zong)時間為(wei)2min,因此(ci)這種成(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)是不夠理想的(de)(de)。


 經(jing)過重(zhong)新(xin)設計后(hou)用(yong)(yong)(yong)于一臺(tai)500t液壓式沖(chong)(chong)壓機(ji)(ji)的工具,如圖4-25右(you)下方所示。用(yong)(yong)(yong)于落錘成型的鋅(xin)合金(jin)沖(chong)(chong)模(mo)(mo)可以(yi)重(zhong)新(xin)使用(yong)(yong)(yong)在沖(chong)(chong)壓機(ji)(ji)上(shang),但是(shi)(shi)為了經(jing)受不銹鋼沖(chong)(chong)壓成型時的磨損,應(ying)將(jiang)沖(chong)(chong)模(mo)(mo)削平并(bing)且安裝有防磨損的低碳鋼護板。采(cai)用(yong)(yong)(yong)半徑為42.863mm的落錘進(jin)行成型是(shi)(shi)非常適宜的,此(ci)時的彈(dan)性(xing)回彈(dan)將(jiang)變得很小。但是(shi)(shi),在沖(chong)(chong)壓機(ji)(ji)上(shang)的防止彈(dan)性(xing)回彈(dan)的沖(chong)(chong)模(mo)(mo),在尺寸上(shang)必須加(jia)深,這可以(yi)采(cai)用(yong)(yong)(yong)在沖(chong)(chong)和防磨損板之間加(jia)墊片的方法來實現。


圖 25.jpg


 用(yong)沖壓成(cheng)型(xing)方法(fa)加工(gong)的工(gong)件可以完全消除皺折,其生產(chan)率為分鐘兩個工(gong)件。它(ta)與落錘方法(fa)比較,每生產(chan)一個工(gong)件可節約1.5min.


 這兩種(zhong)方法所(suo)用(yong)(yong)的(de)坯料(liao)均為退火后的(de)06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)(xing)不銹鋼,其厚度為0.711mm,面積為580mmx609.6mm.落錘成型(xing)(xing)可不采用(yong)(yong)潤滑劑,沖(chong)壓(ya)成型(xing)(xing)則需(xu)使用(yong)(yong)蠟乳化(hua)液。成型(xing)(xing)后的(de)修切是在第二(er)臺沖(chong)壓(ya)機上完成的(de)。


 將落錘(chui)成型(xing)和(he)(he)沖(chong)壓成型(xing)進行(xing)對比,結果是落錘(chui)成型(xing)存在有皺折消除和(he)(he)成本降低的問題。


 一(yi)般來說,落(luo)錘(chui)成(cheng)(cheng)型常用(yong)于試生產(chan),經(jing)過落(luo)錘(chui)試成(cheng)(cheng)型合格后,再使用(yong)改進(jin)(jin)后的(de)沖模,采用(yong)沖壓機進(jin)(jin)行沖壓成(cheng)(cheng)型的(de)大批量(liang)生產(chan)。如(ru)果改進(jin)(jin)型沖模的(de)質量(liang)和成(cheng)(cheng)型效果很好,可以用(yong)于小批量(liang)落(luo)錘(chui)成(cheng)(cheng)型生產(chan)。


圖 26.jpg


 圖4-26所示(shi)為用于小型(xing)(xing)飛機發(fa)動機排氣系統上(shang)的一個集氣管。這種(zhong)零件是用落(luo)錘成型(xing)(xing)的小批量(liang)加工生產(chan)的一種(zhong)典型(xing)(xing)產(chan)品。其(qi)零件整(zheng)個尺寸公差為±0.813mm,角度(du)公差為±2°,它是用厚度(du)為0.813mm的退火06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)(xing)不銹鋼加工成的。


 落(luo)錘平臺的(de)尺寸為(wei)(wei)762mm×609.6mm,其行程為(wei)(wei)863.6mm.沖(chong)(chong)頭(tou)(tou)是用鉛制(zhi)(zhi)造的(de),而沖(chong)(chong)模則采用鋅合金(jin)制(zhi)(zhi)造。毛坯料尺寸為(wei)(wei)304.8mm×228.6mm.模具(ju)的(de)安裝時間需(xu)要1.15h,其中(zhong)包(bao)括落(luo)錘的(de)清理(li)時間。為(wei)(wei)了(le)加工成型工件(jian),落(luo)錘需(xu)要進(jin)(jin)行5次沖(chong)(chong)擊。在落(luo)錘成型中(zhong)橡皮(pi)是起坯料夾具(ju)的(de)作用,以(yi)便將(jiang)壓力分布在整個工件(jian)上(shang)。橡皮(pi)厚度在開始的(de)4次沖(chong)(chong)擊中(zhong)每次都在減薄,以(yi)便在最后(hou)一(yi)次擊中(zhong)以(yi)沖(chong)(chong)模為(wei)(wei)底。然后(hou),工件(jian)在沖(chong)(chong)床上(shang)用沖(chong)(chong)頭(tou)(tou)進(jin)(jin)行修切(qie)。