落(luo)錘成型(xing)用的沖頭一般都是(shi)用鉛(qian)來制(zhi)造(zao)的,這是(shi)因(yin)為(wei)鉛(qian)沖頭可以(yi)在沖模上(shang)直接鑄成;另一方面,其(qi)重量(liang)還(huan)有助于在落(luo)錘成型(xing)時增(zeng)加沖擊能量(liang)。雖然鉛(qian)是(shi)可以(yi)重復使用的,但是(shi)對于每個鑄造(zao)沖頭來說,它(ta)所能加工(gong)(gong)(gong)成型(xing)的工(gong)(gong)(gong)件數量(liang)還(huan)是(shi)比(bi)較少的(約(yue)200件)。采用塑料落(luo)錘沖頭和沖模成型(xing)的工(gong)(gong)(gong)件表(biao)面光潔度較高,這是(shi)其(qi)他方法不能相比(bi)的。鋼制(zhi)落(luo)錘沖模則用于大批量(liang)生產以(yi)及壓印和整形加工(gong)(gong)(gong)中。


  落錘沖模的設計通常和(he)(he)沖壓成(cheng)型相似,同樣需要(yao)在(zai)沖頭和(he)(he)沖模上(shang)實施倒圓,以降低被加工成(cheng)型金(jin)屬上(shang)的集中應力。在(zai)沖模設計中,關于卷邊(bian)成(cheng)型以及(ji)作為落錘成(cheng)型中使金(jin)屬順利流動的方法均(jun)與普通沖壓成(cheng)型相似。


1. 產品(pin)質量(liang)


 采用落錘成型(xing)方法(fa)所生產的(de)工件(jian)(jian)尺寸(cun)的(de)一致性(xing),均要比(bi)其他(ta)方法(fa)生產的(de)差一些。這是(shi)因為工件(jian)(jian)所承受的(de)沖擊(ji)程度(du)要取(qu)決于(yu)操作人員的(de)熟練程度(du),以及(ji)沖頭在局部(bu)大負荷下與工件(jian)(jian)產生相對移位的(de)緣故。然而,在落錘成型(xing)中,所產生的(de)彈性(xing)回(hui)彈(后效)要比(bi)其他(ta)方法(fa)較(jiao)小(xiao)。其原因是(shi)由于(yu)此時工件(jian)(jian)所承受的(de)沖擊(ji)力很(hen)大,而且(qie)變形(xing)速度(du)也很(hen)快。


2. 潤滑


 落(luo)錘(chui)成(cheng)型所使用(yong)的(de)潤滑劑,見表(biao)4-6。如果加工變形非常劇(ju)烈(lie),需要在工件(jian)的(de)兩個加工階(jie)段(duan)之間進行中間退火時,則(ze)必(bi)須將(jiang)潤滑劑(因為(wei)潤滑劑中含有石墨或硫等雜(za)質)以及(ji)模具(ju)上(shang)(shang)(shang)的(de)鉛或鋅從加工件(jian)表(biao)面上(shang)(shang)(shang)徹底(di)清除。如果這些(xie)雜(za)質殘留在不(bu)銹鋼(gang)工件(jian)表(biao)面上(shang)(shang)(shang),在工件(jian)加熱時雜(za)質將(jiang)會導(dao)致工件(jian)表(biao)面變壞并影響其使用(yong)性(xing)能(neng)。


表 6.jpg


3. 與沖壓成型(xing)的比(bi)較


 雖然(ran)沖壓成型可(ke)以迅(xun)速(su)完成,但(dan)它(ta)是一種沖頭速(su)度和夾(jia)緊(jin)壓力(li)可(ke)以精確控制的成型方(fang)法。相(xiang)反,在(zai)(zai)落(luo)錘(chui)成型過程中(zhong)只(zhi)能是通過突然(ran)沖擊這一途徑使工件(jian)成型。在(zai)(zai)某(mou)些(xie)應(ying)用實(shi)例中(zhong),利用落(luo)錘(chui)高速(su)釋放(fang)能量(liang)的方(fang)法可(ke)以克服工件(jian)在(zai)(zai)加工中(zhong)的變形難度。在(zai)(zai)其(qi)他情況下,特別是那些(xie)要求坯料夾(jia)緊(jin)壓力(li)較嚴格的場合,采用沖壓成型方(fang)法可(ke)以生產出優質(zhi)而價廉(lian)的零件(jian),但(dan)此時應(ying)使用特制的模(mo)具。


 圖4-25所示(shi)(shi)的(de)是(shi)用(yong)落錘(chui)成(cheng)型方(fang)法(fa)加工成(cheng)型排氣管的(de)示(shi)(shi)意圖,成(cheng)型所用(yong)的(de)工具裝(zhuang)置如圖4-25左(zuo)下方(fang)所示(shi)(shi)。但(dan)是(shi),由于排氣管呈30°交(jiao)叉,所以在交(jiao)叉處易產生皺折,并且生產一個(ge)工件需(xu)要六道工序,總時間為(wei)2min,因(yin)此這種(zhong)成(cheng)型方(fang)法(fa)是(shi)不夠理想的(de)。


 經(jing)過重新(xin)(xin)設計后用(yong)(yong)于一臺500t液壓(ya)(ya)式沖(chong)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)工具,如圖4-25右下方所(suo)示。用(yong)(yong)于落(luo)錘成型的(de)(de)(de)鋅合金沖(chong)模(mo)可以(yi)重新(xin)(xin)使用(yong)(yong)在沖(chong)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)上,但是為(wei)了經(jing)受(shou)不銹鋼沖(chong)壓(ya)(ya)成型時的(de)(de)(de)磨損,應將沖(chong)模(mo)削平并且(qie)安裝有防磨損的(de)(de)(de)低碳鋼護板(ban)。采用(yong)(yong)半徑(jing)為(wei)42.863mm的(de)(de)(de)落(luo)錘進行成型是非常適宜的(de)(de)(de),此時的(de)(de)(de)彈性回彈將變得很小。但是,在沖(chong)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)上的(de)(de)(de)防止彈性回彈的(de)(de)(de)沖(chong)模(mo),在尺(chi)寸上必須(xu)加深,這可以(yi)采用(yong)(yong)在沖(chong)和防磨損板(ban)之間加墊片的(de)(de)(de)方法來(lai)實現。


圖 25.jpg


 用沖(chong)壓(ya)成型方法加工(gong)(gong)的工(gong)(gong)件(jian)可(ke)以(yi)完全(quan)消除(chu)皺(zhou)折,其生產(chan)率(lv)為分鐘兩個工(gong)(gong)件(jian)。它(ta)與落(luo)錘方法比較,每生產(chan)一(yi)個工(gong)(gong)件(jian)可(ke)節約(yue)1.5min.


 這兩種方法(fa)所(suo)用(yong)的(de)坯(pi)料均為退火后的(de)06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)(xing)不銹鋼,其厚(hou)度為0.711mm,面積為580mmx609.6mm.落錘成(cheng)型(xing)(xing)可不采用(yong)潤滑劑,沖壓成(cheng)型(xing)(xing)則需(xu)使用(yong)蠟(la)乳(ru)化液。成(cheng)型(xing)(xing)后的(de)修切是在第(di)二臺(tai)沖壓機上完成(cheng)的(de)。


 將落錘成型(xing)和沖壓成型(xing)進行對比,結果是落錘成型(xing)存在有皺(zhou)折(zhe)消除和成本(ben)降(jiang)低(di)的問題。


 一(yi)般來說(shuo),落錘(chui)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)常用(yong)于試生(sheng)(sheng)產(chan)(chan),經過(guo)落錘(chui)試成(cheng)型(xing)(xing)(xing)合格后(hou),再使(shi)用(yong)改進(jin)后(hou)的(de)沖模,采(cai)用(yong)沖壓機進(jin)行沖壓成(cheng)型(xing)(xing)(xing)的(de)大批量生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)。如果改進(jin)型(xing)(xing)(xing)沖模的(de)質量和成(cheng)型(xing)(xing)(xing)效果很好,可以用(yong)于小批量落錘(chui)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)。


圖 26.jpg


 圖4-26所示為用于(yu)小(xiao)(xiao)型(xing)飛機發動機排氣系統上(shang)的一(yi)個集氣管。這種零件是用落(luo)錘成型(xing)的小(xiao)(xiao)批量加工生產(chan)的一(yi)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(hou)度為0.813mm的退(tui)火06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)不銹鋼加工成的。


 落(luo)(luo)錘平臺的(de)尺寸(cun)(cun)為(wei)762mm×609.6mm,其行程(cheng)為(wei)863.6mm.沖頭(tou)是(shi)(shi)用(yong)鉛制造(zao)的(de),而沖模則采用(yong)鋅(xin)合金制造(zao)。毛(mao)坯(pi)料尺寸(cun)(cun)為(wei)304.8mm×228.6mm.模具(ju)(ju)的(de)安裝時間(jian)需要(yao)1.15h,其中(zhong)包括落(luo)(luo)錘的(de)清(qing)理時間(jian)。為(wei)了加工成型工件(jian)(jian),落(luo)(luo)錘需要(yao)進行5次沖擊。在落(luo)(luo)錘成型中(zhong)橡(xiang)(xiang)皮是(shi)(shi)起坯(pi)料夾具(ju)(ju)的(de)作用(yong),以便將壓力分布在整個工件(jian)(jian)上。橡(xiang)(xiang)皮厚度在開始的(de)4次沖擊中(zhong)每次都(dou)在減薄,以便在最后一次擊中(zhong)以沖模為(wei)底。然后,工件(jian)(jian)在沖床上用(yong)沖頭(tou)進行修切。