落錘(chui)成(cheng)型(xing)(xing)用(yong)(yong)的(de)沖(chong)(chong)頭一般都是(shi)(shi)用(yong)(yong)鉛(qian)來(lai)制造的(de),這是(shi)(shi)因為鉛(qian)沖(chong)(chong)頭可以(yi)在(zai)沖(chong)(chong)模(mo)上直接(jie)鑄(zhu)成(cheng);另一方面,其重量(liang)(liang)還(huan)有(you)助于(yu)在(zai)落錘(chui)成(cheng)型(xing)(xing)時增加沖(chong)(chong)擊能(neng)量(liang)(liang)。雖然(ran)鉛(qian)是(shi)(shi)可以(yi)重復使用(yong)(yong)的(de),但(dan)是(shi)(shi)對于(yu)每個鑄(zhu)造沖(chong)(chong)頭來(lai)說,它(ta)所能(neng)加工(gong)(gong)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)工(gong)(gong)件數量(liang)(liang)還(huan)是(shi)(shi)比較少的(de)(約200件)。采用(yong)(yong)塑料落錘(chui)沖(chong)(chong)頭和沖(chong)(chong)模(mo)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)工(gong)(gong)件表面光潔(jie)度(du)較高(gao),這是(shi)(shi)其他方法不能(neng)相比的(de)。鋼(gang)制落錘(chui)沖(chong)(chong)模(mo)則用(yong)(yong)于(yu)大批(pi)量(liang)(liang)生產以(yi)及(ji)壓印和整形加工(gong)(gong)中(zhong)。


  落錘沖模的(de)設(she)計通(tong)常和(he)沖壓成(cheng)型(xing)(xing)相似(si),同樣需要在沖頭和(he)沖模上實施倒圓,以降低被加工成(cheng)型(xing)(xing)金(jin)屬(shu)上的(de)集中(zhong)應力(li)。在沖模設(she)計中(zhong),關于卷(juan)邊成(cheng)型(xing)(xing)以及作為落錘成(cheng)型(xing)(xing)中(zhong)使金(jin)屬(shu)順(shun)利流動的(de)方法均與普(pu)通(tong)沖壓成(cheng)型(xing)(xing)相似(si)。


1. 產品質(zhi)量


 采(cai)用落錘(chui)(chui)成型(xing)方法所(suo)(suo)(suo)生產的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)尺(chi)寸的(de)(de)(de)一致性(xing),均要(yao)比其他方法生產的(de)(de)(de)差一些。這是因為工(gong)件(jian)(jian)所(suo)(suo)(suo)承(cheng)受的(de)(de)(de)沖擊程度要(yao)取決于(yu)操作人員(yuan)的(de)(de)(de)熟練程度,以及沖頭在局部大負荷下與工(gong)件(jian)(jian)產生相對移位的(de)(de)(de)緣故。然而,在落錘(chui)(chui)成型(xing)中,所(suo)(suo)(suo)產生的(de)(de)(de)彈性(xing)回(hui)彈(后效(xiao))要(yao)比其他方法較小。其原因是由于(yu)此時工(gong)件(jian)(jian)所(suo)(suo)(suo)承(cheng)受的(de)(de)(de)沖擊力很(hen)大,而且(qie)變形速(su)度也很(hen)快(kuai)。


2. 潤滑


 落錘成型所使(shi)用的(de)潤(run)滑(hua)劑,見表(biao)4-6。如(ru)果(guo)加(jia)工(gong)(gong)變形非常劇烈,需要在工(gong)(gong)件的(de)兩個加(jia)工(gong)(gong)階段之間進行中(zhong)(zhong)間退火時,則必須將(jiang)潤(run)滑(hua)劑(因為潤(run)滑(hua)劑中(zhong)(zhong)含有(you)石墨(mo)或硫等雜質)以(yi)及模具上(shang)的(de)鉛或鋅從加(jia)工(gong)(gong)件表(biao)面上(shang)徹(che)底清(qing)除(chu)。如(ru)果(guo)這些雜質殘留在不銹鋼工(gong)(gong)件表(biao)面上(shang),在工(gong)(gong)件加(jia)熱時雜質將(jiang)會導致工(gong)(gong)件表(biao)面變壞并影(ying)響其(qi)使(shi)用性能。


表 6.jpg


3. 與沖(chong)壓成型的比較(jiao)


 雖然沖壓成(cheng)型(xing)可(ke)以迅速完成(cheng),但它(ta)是一種(zhong)沖頭(tou)速度和(he)夾緊壓力(li)可(ke)以精確控制的成(cheng)型(xing)方法。相反(fan),在(zai)落錘成(cheng)型(xing)過程中只能是通過突然沖擊這一途徑(jing)使(shi)工件(jian)成(cheng)型(xing)。在(zai)某些應用(yong)實例中,利(li)用(yong)落錘高速釋(shi)放能量的方法可(ke)以克(ke)服(fu)工件(jian)在(zai)加工中的變形難度。在(zai)其他情況下,特(te)別(bie)是那些要求坯料夾緊壓力(li)較嚴格的場合(he),采(cai)用(yong)沖壓成(cheng)型(xing)方法可(ke)以生(sheng)產出優質(zhi)而(er)價(jia)廉(lian)的零件(jian),但此時應使(shi)用(yong)特(te)制的模具。


 圖(tu)4-25所示的(de)是用落錘成型方法(fa)加工(gong)成型排(pai)氣(qi)(qi)管的(de)示意圖(tu),成型所用的(de)工(gong)具裝置如圖(tu)4-25左下(xia)方所示。但是,由(you)于排(pai)氣(qi)(qi)管呈30°交叉(cha),所以在(zai)交叉(cha)處(chu)易產生(sheng)(sheng)皺折,并且(qie)生(sheng)(sheng)產一個工(gong)件需(xu)要六道工(gong)序(xu),總時間為2min,因(yin)此這種(zhong)成型方法(fa)是不夠(gou)理想的(de)。


 經(jing)過重(zhong)新設計后用于一臺500t液(ye)壓(ya)(ya)式(shi)沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)工具,如圖4-25右下方(fang)所示。用于落錘成型(xing)的(de)(de)鋅合金沖(chong)(chong)模可以重(zhong)新使用在(zai)沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)機(ji)上,但是為(wei)了經(jing)受不銹鋼(gang)沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)成型(xing)時的(de)(de)磨(mo)損,應(ying)將沖(chong)(chong)模削平(ping)并且安裝有防磨(mo)損的(de)(de)低碳(tan)鋼(gang)護板。采用半徑為(wei)42.863mm的(de)(de)落錘進(jin)行成型(xing)是非(fei)常適宜的(de)(de),此時的(de)(de)彈性(xing)回彈將變得(de)很小。但是,在(zai)沖(chong)(chong)壓(ya)(ya)機(ji)上的(de)(de)防止彈性(xing)回彈的(de)(de)沖(chong)(chong)模,在(zai)尺寸上必須加深,這可以采用在(zai)沖(chong)(chong)和防磨(mo)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(xing)方法加工(gong)的工(gong)件(jian)可以(yi)完全消除(chu)皺折,其生產率為分(fen)鐘兩個(ge)工(gong)件(jian)。它與落錘方法比較,每(mei)生產一(yi)個(ge)工(gong)件(jian)可節約1.5min.


 這兩(liang)種方法所用的(de)坯料均(jun)為(wei)退火后的(de)06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)不銹鋼,其厚度(du)為(wei)0.711mm,面積為(wei)580mmx609.6mm.落錘成型(xing)可(ke)不采(cai)用潤滑劑,沖(chong)(chong)壓(ya)成型(xing)則需(xu)使(shi)用蠟(la)乳化液。成型(xing)后的(de)修切是(shi)在第二(er)臺沖(chong)(chong)壓(ya)機上完(wan)成的(de)。


 將落(luo)錘(chui)成型(xing)(xing)和沖壓(ya)成型(xing)(xing)進行對(dui)比(bi),結果是落(luo)錘(chui)成型(xing)(xing)存在有皺(zhou)折(zhe)消除和成本降(jiang)低的問(wen)題。


 一般來說,落錘成(cheng)型(xing)(xing)常用于試(shi)生產(chan)(chan),經過落錘試(shi)成(cheng)型(xing)(xing)合格后,再使用改(gai)進(jin)后的沖模(mo),采用沖壓機(ji)進(jin)行沖壓成(cheng)型(xing)(xing)的大批量(liang)生產(chan)(chan)。如果改(gai)進(jin)型(xing)(xing)沖模(mo)的質(zhi)量(liang)和成(cheng)型(xing)(xing)效果很(hen)好,可以用于小(xiao)批量(liang)落錘成(cheng)型(xing)(xing)生產(chan)(chan)。


圖 26.jpg


 圖4-26所示為用于(yu)小型(xing)(xing)(xing)(xing)飛機(ji)發動(dong)機(ji)排氣系(xi)統(tong)上(shang)的(de)(de)一(yi)個(ge)集氣管(guan)。這種零(ling)件是用落錘成型(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)小批量加工生產的(de)(de)一(yi)種典型(xing)(xing)(xing)(xing)產品(pin)。其零(ling)件整個(ge)尺寸公差(cha)為±0.813mm,角(jiao)度公差(cha)為±2°,它是用厚度為0.813mm的(de)(de)退火06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)(xing)(xing)(xing)不銹(xiu)鋼加工成的(de)(de)。


 落錘平臺的(de)(de)尺(chi)寸(cun)為(wei)762mm×609.6mm,其(qi)行(xing)程為(wei)863.6mm.沖(chong)(chong)頭是用鉛制造的(de)(de),而(er)沖(chong)(chong)模(mo)(mo)(mo)則采(cai)用鋅合(he)金制造。毛(mao)坯料(liao)尺(chi)寸(cun)為(wei)304.8mm×228.6mm.模(mo)(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)安(an)裝時間(jian)需(xu)(xu)要(yao)1.15h,其(qi)中包括落錘的(de)(de)清理時間(jian)。為(wei)了加(jia)工(gong)(gong)(gong)成型工(gong)(gong)(gong)件,落錘需(xu)(xu)要(yao)進行(xing)5次(ci)沖(chong)(chong)擊。在(zai)落錘成型中橡(xiang)皮是起坯料(liao)夾(jia)具(ju)的(de)(de)作用,以便將壓(ya)力分布在(zai)整個工(gong)(gong)(gong)件上。橡(xiang)皮厚度(du)在(zai)開始(shi)的(de)(de)4次(ci)沖(chong)(chong)擊中每次(ci)都在(zai)減薄,以便在(zai)最后一次(ci)擊中以沖(chong)(chong)模(mo)(mo)(mo)為(wei)底。然(ran)后,工(gong)(gong)(gong)件在(zai)沖(chong)(chong)床上用沖(chong)(chong)頭進行(xing)修切(qie)。