落(luo)錘(chui)(chui)成(cheng)型(xing)用(yong)的沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)一般都是用(yong)鉛來制造(zao)(zao)的,這(zhe)是因為鉛沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)可以在沖(chong)(chong)(chong)模上直接鑄(zhu)成(cheng);另(ling)一方面,其重量還有助于(yu)在落(luo)錘(chui)(chui)成(cheng)型(xing)時增(zeng)加(jia)沖(chong)(chong)(chong)擊能量。雖然(ran)鉛是可以重復使用(yong)的,但是對于(yu)每(mei)個鑄(zhu)造(zao)(zao)沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)來說,它所能加(jia)工成(cheng)型(xing)的工件(jian)(jian)(jian)數量還是比較(jiao)少的(約200件(jian)(jian)(jian))。采(cai)用(yong)塑料(liao)落(luo)錘(chui)(chui)沖(chong)(chong)(chong)頭(tou)和沖(chong)(chong)(chong)模成(cheng)型(xing)的工件(jian)(jian)(jian)表面光(guang)潔(jie)度(du)較(jiao)高,這(zhe)是其他方法(fa)不(bu)能相比的。鋼制落(luo)錘(chui)(chui)沖(chong)(chong)(chong)模則用(yong)于(yu)大(da)批量生產(chan)以及壓印和整形(xing)加(jia)工中。
落(luo)錘(chui)沖模的(de)設(she)計(ji)通常(chang)和沖壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)相似,同樣需要在(zai)沖頭和沖模上(shang)實(shi)施倒(dao)圓,以降低被加工(gong)成(cheng)(cheng)型(xing)金屬上(shang)的(de)集中應力。在(zai)沖模設(she)計(ji)中,關于卷邊(bian)成(cheng)(cheng)型(xing)以及(ji)作為(wei)落(luo)錘(chui)成(cheng)(cheng)型(xing)中使金屬順利流動的(de)方法均(jun)與(yu)普通沖壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)相似。
1. 產品質量
采用落錘(chui)(chui)成(cheng)型方法(fa)所生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)件尺(chi)寸的(de)(de)(de)一致性,均(jun)要比(bi)其他(ta)方法(fa)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)差(cha)一些。這是(shi)因(yin)為工(gong)(gong)件所承受(shou)的(de)(de)(de)沖(chong)擊程度要取決于操(cao)作人員的(de)(de)(de)熟練程度,以及沖(chong)頭在局部大負荷下與工(gong)(gong)件產(chan)生(sheng)相(xiang)對移位的(de)(de)(de)緣故。然而(er),在落錘(chui)(chui)成(cheng)型中,所產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)彈性回彈(后(hou)效)要比(bi)其他(ta)方法(fa)較小。其原因(yin)是(shi)由于此時工(gong)(gong)件所承受(shou)的(de)(de)(de)沖(chong)擊力很大,而(er)且變形(xing)速度也很快(kuai)。
2. 潤(run)滑
落錘(chui)成型所使(shi)用的(de)潤滑(hua)劑,見表(biao)4-6。如果(guo)加(jia)(jia)工(gong)變(bian)(bian)形非常劇烈,需要在(zai)工(gong)件(jian)的(de)兩個(ge)加(jia)(jia)工(gong)階段之間(jian)進(jin)行中間(jian)退火時,則必(bi)須(xu)將潤滑(hua)劑(因為(wei)潤滑(hua)劑中含有石墨(mo)或硫等雜質(zhi))以(yi)及模具上(shang)的(de)鉛或鋅(xin)從加(jia)(jia)工(gong)件(jian)表(biao)面上(shang)徹底清除。如果(guo)這些雜質(zhi)殘留在(zai)不銹鋼工(gong)件(jian)表(biao)面上(shang),在(zai)工(gong)件(jian)加(jia)(jia)熱時雜質(zhi)將會導致工(gong)件(jian)表(biao)面變(bian)(bian)壞并影響(xiang)其使(shi)用性(xing)能。

3. 與沖壓(ya)成(cheng)型的比(bi)較
雖然(ran)沖壓成型可(ke)以(yi)迅(xun)速(su)(su)完成,但(dan)(dan)它(ta)是一種沖頭速(su)(su)度(du)(du)和夾緊(jin)壓力(li)可(ke)以(yi)精確控制(zhi)(zhi)的(de)(de)成型方(fang)法。相反,在(zai)落錘成型過(guo)程中(zhong)只(zhi)能(neng)是通過(guo)突(tu)然(ran)沖擊這(zhe)一途徑使(shi)工件成型。在(zai)某些(xie)應用(yong)實例中(zhong),利用(yong)落錘高(gao)速(su)(su)釋放能(neng)量的(de)(de)方(fang)法可(ke)以(yi)克服(fu)工件在(zai)加工中(zhong)的(de)(de)變形(xing)難度(du)(du)。在(zai)其他情況下,特(te)別是那(nei)些(xie)要求坯料夾緊(jin)壓力(li)較嚴(yan)格(ge)的(de)(de)場合(he),采用(yong)沖壓成型方(fang)法可(ke)以(yi)生產出優質而價廉的(de)(de)零件,但(dan)(dan)此時(shi)應使(shi)用(yong)特(te)制(zhi)(zhi)的(de)(de)模具。
圖(tu)(tu)4-25所示的(de)是用(yong)(yong)落(luo)錘成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法加工成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)排(pai)氣(qi)管(guan)的(de)示意(yi)圖(tu)(tu),成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)所用(yong)(yong)的(de)工具裝置(zhi)如圖(tu)(tu)4-25左下方(fang)所示。但是,由于排(pai)氣(qi)管(guan)呈30°交叉,所以在(zai)交叉處易(yi)產生(sheng)皺折,并(bing)且(qie)生(sheng)產一個(ge)工件需(xu)要六道工序,總時間為2min,因(yin)此這(zhe)種(zhong)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法是不夠理想(xiang)的(de)。
經(jing)(jing)過重新(xin)設計后用(yong)于(yu)一臺500t液壓(ya)式沖(chong)壓(ya)機(ji)的(de)工具,如圖4-25右下方所(suo)示(shi)。用(yong)于(yu)落錘成型(xing)的(de)鋅合(he)金(jin)沖(chong)模可以重新(xin)使用(yong)在(zai)沖(chong)壓(ya)機(ji)上(shang),但是(shi)為(wei)了經(jing)(jing)受不(bu)銹鋼沖(chong)壓(ya)成型(xing)時的(de)磨(mo)損,應將(jiang)沖(chong)模削平并且(qie)安(an)裝有防磨(mo)損的(de)低碳(tan)鋼護板。采用(yong)半(ban)徑為(wei)42.863mm的(de)落錘進行成型(xing)是(shi)非常適(shi)宜(yi)的(de),此時的(de)彈(dan)性回彈(dan)將(jiang)變得很小(xiao)。但是(shi),在(zai)沖(chong)壓(ya)機(ji)上(shang)的(de)防止彈(dan)性回彈(dan)的(de)沖(chong)模,在(zai)尺寸上(shang)必須加(jia)深(shen),這可以采用(yong)在(zai)沖(chong)和(he)防磨(mo)損板之間加(jia)墊片的(de)方法(fa)來(lai)實(shi)現。

用沖壓成型方法加工的工件可(ke)以完全消除皺(zhou)折,其生(sheng)(sheng)產率為分鐘兩個工件。它(ta)與落(luo)錘方法比較,每生(sheng)(sheng)產一個工件可(ke)節約1.5min.
這兩種方法所用的(de)(de)坯料(liao)均為(wei)退火后的(de)(de)06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼,其厚度為(wei)0.711mm,面積為(wei)580mmx609.6mm.落錘(chui)成型(xing)(xing)可不(bu)采用潤滑劑(ji),沖(chong)壓成型(xing)(xing)則需使用蠟乳(ru)化液。成型(xing)(xing)后的(de)(de)修切是在第二臺沖(chong)壓機上(shang)完成的(de)(de)。
將落錘成型(xing)和沖(chong)壓成型(xing)進行對比,結(jie)果是落錘成型(xing)存在有皺折消除(chu)和成本降(jiang)低的問題。
一般來說,落錘成(cheng)型(xing)(xing)常用(yong)于(yu)試(shi)生(sheng)產(chan),經過落錘試(shi)成(cheng)型(xing)(xing)合格后,再使用(yong)改進后的(de)沖(chong)(chong)(chong)模,采用(yong)沖(chong)(chong)(chong)壓機進行沖(chong)(chong)(chong)壓成(cheng)型(xing)(xing)的(de)大(da)批(pi)量生(sheng)產(chan)。如果(guo)改進型(xing)(xing)沖(chong)(chong)(chong)模的(de)質量和(he)成(cheng)型(xing)(xing)效果(guo)很好(hao),可以用(yong)于(yu)小批(pi)量落錘成(cheng)型(xing)(xing)生(sheng)產(chan)。

圖4-26所示為(wei)用(yong)于小型飛機發動機排氣(qi)系統(tong)上的(de)一(yi)(yi)個集氣(qi)管。這(zhe)種零件是用(yong)落錘成型的(de)小批量加工生(sheng)產(chan)的(de)一(yi)(yi)種典型產(chan)品。其零件整個尺(chi)寸公(gong)(gong)差為(wei)±0.813mm,角度公(gong)(gong)差為(wei)±2°,它是用(yong)厚度為(wei)0.813mm的(de)退火06Cr18Ni11Ti(321)型不銹鋼加工成的(de)。
落錘平臺的(de)尺(chi)(chi)寸為(wei)762mm×609.6mm,其行程為(wei)863.6mm.沖(chong)(chong)(chong)(chong)頭是(shi)用鉛制造的(de),而(er)沖(chong)(chong)(chong)(chong)模(mo)則采用鋅合金制造。毛(mao)坯料尺(chi)(chi)寸為(wei)304.8mm×228.6mm.模(mo)具(ju)的(de)安裝時(shi)間需要1.15h,其中包括落錘的(de)清(qing)理時(shi)間。為(wei)了加工(gong)(gong)成型(xing)工(gong)(gong)件(jian),落錘需要進行5次(ci)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)。在(zai)(zai)落錘成型(xing)中橡皮是(shi)起坯料夾具(ju)的(de)作(zuo)用,以便(bian)將(jiang)壓力(li)分布在(zai)(zai)整個(ge)工(gong)(gong)件(jian)上(shang)。橡皮厚度在(zai)(zai)開始的(de)4次(ci)沖(chong)(chong)(chong)(chong)擊(ji)中每次(ci)都(dou)在(zai)(zai)減薄,以便(bian)在(zai)(zai)最后一次(ci)擊(ji)中以沖(chong)(chong)(chong)(chong)模(mo)為(wei)底。然后,工(gong)(gong)件(jian)在(zai)(zai)沖(chong)(chong)(chong)(chong)床上(shang)用沖(chong)(chong)(chong)(chong)頭進行修切。

