落錘(chui)成型(xing)用的(de)(de)沖(chong)(chong)頭(tou)一(yi)般都是(shi)(shi)(shi)用鉛(qian)來制(zhi)造的(de)(de),這是(shi)(shi)(shi)因為鉛(qian)沖(chong)(chong)頭(tou)可以在(zai)(zai)沖(chong)(chong)模上直接(jie)鑄成;另一(yi)方面,其重(zhong)量(liang)還(huan)(huan)有(you)助于(yu)在(zai)(zai)落錘(chui)成型(xing)時增加(jia)沖(chong)(chong)擊能量(liang)。雖然鉛(qian)是(shi)(shi)(shi)可以重(zhong)復使用的(de)(de),但是(shi)(shi)(shi)對于(yu)每個鑄造沖(chong)(chong)頭(tou)來說,它所能加(jia)工成型(xing)的(de)(de)工件數(shu)量(liang)還(huan)(huan)是(shi)(shi)(shi)比(bi)較(jiao)少的(de)(de)(約200件)。采用塑料落錘(chui)沖(chong)(chong)頭(tou)和沖(chong)(chong)模成型(xing)的(de)(de)工件表面光(guang)潔(jie)度較(jiao)高,這是(shi)(shi)(shi)其他方法不能相比(bi)的(de)(de)。鋼制(zhi)落錘(chui)沖(chong)(chong)模則用于(yu)大(da)批量(liang)生產以及壓(ya)印(yin)和整形加(jia)工中。


  落錘沖(chong)(chong)(chong)模的設(she)計通(tong)常和(he)沖(chong)(chong)(chong)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)相似,同樣需要在(zai)沖(chong)(chong)(chong)頭和(he)沖(chong)(chong)(chong)模上實施倒圓(yuan),以(yi)降(jiang)低被加工(gong)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)金(jin)屬(shu)上的集中應力。在(zai)沖(chong)(chong)(chong)模設(she)計中,關于卷邊成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)以(yi)及作為(wei)落錘成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)中使(shi)金(jin)屬(shu)順利(li)流動(dong)的方法均(jun)與(yu)普(pu)通(tong)沖(chong)(chong)(chong)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)相似。


1. 產品(pin)質量(liang)


 采(cai)用落錘成型方法(fa)所生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)尺寸的(de)(de)(de)一致(zhi)性,均要(yao)比其他(ta)方法(fa)生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)差(cha)一些。這是因為(wei)工(gong)件(jian)(jian)所承受的(de)(de)(de)沖(chong)擊程(cheng)(cheng)度要(yao)取決(jue)于(yu)操作(zuo)人員的(de)(de)(de)熟(shu)練(lian)程(cheng)(cheng)度,以及沖(chong)頭在局部大負荷下(xia)與工(gong)件(jian)(jian)產(chan)(chan)生相對(dui)移位的(de)(de)(de)緣(yuan)故(gu)。然(ran)而,在落錘成型中,所產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)彈性回(hui)彈(后(hou)效(xiao))要(yao)比其他(ta)方法(fa)較小(xiao)。其原(yuan)因是由于(yu)此時工(gong)件(jian)(jian)所承受的(de)(de)(de)沖(chong)擊力(li)很(hen)大,而且變形速度也很(hen)快。


2. 潤滑(hua)


 落錘成型所使(shi)用(yong)的(de)潤滑(hua)(hua)劑(ji),見表(biao)4-6。如(ru)果加工(gong)(gong)變形非常(chang)劇烈(lie),需(xu)要在工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)兩個加工(gong)(gong)階段(duan)之間進(jin)行中(zhong)間退火(huo)時(shi),則(ze)必(bi)須將潤滑(hua)(hua)劑(ji)(因為潤滑(hua)(hua)劑(ji)中(zhong)含有石墨或(huo)硫等(deng)雜質)以及模具(ju)上(shang)的(de)鉛或(huo)鋅從加工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)上(shang)徹底(di)清除。如(ru)果這些(xie)雜質殘留在不銹(xiu)鋼工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)上(shang),在工(gong)(gong)件(jian)(jian)加熱時(shi)雜質將會導致工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)變壞并影響其使(shi)用(yong)性能。


表 6.jpg


3. 與沖壓成(cheng)型的(de)比較(jiao)


 雖(sui)然(ran)(ran)沖(chong)壓成型(xing)(xing)(xing)可(ke)以迅速(su)完(wan)成,但(dan)它(ta)是一(yi)種沖(chong)頭速(su)度和(he)夾緊壓力可(ke)以精確(que)控(kong)制(zhi)的(de)成型(xing)(xing)(xing)方(fang)法(fa)。相反,在(zai)落錘(chui)成型(xing)(xing)(xing)過(guo)程中(zhong)只能是通過(guo)突然(ran)(ran)沖(chong)擊(ji)這一(yi)途徑使工件成型(xing)(xing)(xing)。在(zai)某些應用實例(li)中(zhong),利(li)用落錘(chui)高速(su)釋(shi)放(fang)能量(liang)的(de)方(fang)法(fa)可(ke)以克服工件在(zai)加(jia)工中(zhong)的(de)變形難度。在(zai)其他情況下,特別是那些要求坯料夾緊壓力較嚴格(ge)的(de)場合,采用沖(chong)壓成型(xing)(xing)(xing)方(fang)法(fa)可(ke)以生產出(chu)優(you)質而價廉的(de)零(ling)件,但(dan)此時應使用特制(zhi)的(de)模具。


 圖4-25所(suo)示(shi)的(de)是(shi)用(yong)落錘(chui)成型方(fang)法(fa)加工成型排氣管的(de)示(shi)意(yi)圖,成型所(suo)用(yong)的(de)工具裝置如圖4-25左下方(fang)所(suo)示(shi)。但是(shi),由于排氣管呈30°交叉,所(suo)以在交叉處(chu)易產生皺(zhou)折,并且生產一個工件需要六道工序,總(zong)時(shi)間為2min,因此這種成型方(fang)法(fa)是(shi)不夠理(li)想的(de)。


 經過重新設計后用于(yu)(yu)一臺500t液壓式沖(chong)(chong)壓機(ji)的(de)(de)(de)(de)工具,如圖4-25右(you)下(xia)方所示。用于(yu)(yu)落錘(chui)成型的(de)(de)(de)(de)鋅合金沖(chong)(chong)模可以(yi)重新使用在沖(chong)(chong)壓機(ji)上(shang),但是(shi)為(wei)了經受(shou)不銹鋼沖(chong)(chong)壓成型時的(de)(de)(de)(de)磨(mo)損(sun),應將沖(chong)(chong)模削平(ping)并且安裝有防(fang)磨(mo)損(sun)的(de)(de)(de)(de)低(di)碳(tan)鋼護板。采用半徑為(wei)42.863mm的(de)(de)(de)(de)落錘(chui)進行成型是(shi)非常(chang)適宜的(de)(de)(de)(de),此時的(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)性回彈(dan)(dan)(dan)將變得很小。但是(shi),在沖(chong)(chong)壓機(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)防(fang)止彈(dan)(dan)(dan)性回彈(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)模,在尺寸上(shang)必須加深,這可以(yi)采用在沖(chong)(chong)和防(fang)磨(mo)損(sun)板之(zhi)間加墊(dian)片的(de)(de)(de)(de)方法(fa)來實現。


圖 25.jpg


 用沖壓成型(xing)方法加工(gong)(gong)的工(gong)(gong)件(jian)可以(yi)完全消除皺折,其生(sheng)產(chan)率為(wei)分鐘兩個(ge)工(gong)(gong)件(jian)。它與落錘方法比(bi)較(jiao),每生(sheng)產(chan)一個(ge)工(gong)(gong)件(jian)可節(jie)約(yue)1.5min.


 這兩種方(fang)法(fa)所用的坯料均為退火后(hou)的06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)不銹(xiu)鋼(gang),其厚度為0.711mm,面積為580mmx609.6mm.落錘成型(xing)可(ke)不采用潤滑劑,沖壓成型(xing)則(ze)需使用蠟(la)乳化液。成型(xing)后(hou)的修(xiu)切是在第二臺(tai)沖壓機上完成的。


 將落錘(chui)成(cheng)型(xing)(xing)和沖壓成(cheng)型(xing)(xing)進行(xing)對比,結果(guo)是落錘(chui)成(cheng)型(xing)(xing)存在有皺折消除(chu)和成(cheng)本降(jiang)低的問題。


 一般來說,落錘(chui)成(cheng)型常(chang)用于試生產,經(jing)過落錘(chui)試成(cheng)型合格(ge)后,再使用改(gai)進后的沖(chong)模,采用沖(chong)壓機進行沖(chong)壓成(cheng)型的大(da)批(pi)(pi)量(liang)生產。如果(guo)改(gai)進型沖(chong)模的質(zhi)量(liang)和成(cheng)型效果(guo)很好,可以用于小批(pi)(pi)量(liang)落錘(chui)成(cheng)型生產。


圖 26.jpg


 圖(tu)4-26所(suo)示為(wei)用于小(xiao)型(xing)(xing)飛機發動(dong)機排氣系統上(shang)的(de)(de)一個集氣管(guan)。這種(zhong)零(ling)件是用落錘成型(xing)(xing)的(de)(de)小(xiao)批量加(jia)工(gong)(gong)生產的(de)(de)一種(zhong)典型(xing)(xing)產品(pin)。其零(ling)件整個尺寸公差為(wei)±0.813mm,角度(du)公差為(wei)±2°,它是用厚度(du)為(wei)0.813mm的(de)(de)退火06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)加(jia)工(gong)(gong)成的(de)(de)。


 落錘(chui)平(ping)臺的尺寸為(wei)762mm×609.6mm,其行(xing)程為(wei)863.6mm.沖(chong)(chong)頭是用(yong)鉛制造(zao)的,而沖(chong)(chong)模(mo)(mo)則采用(yong)鋅合金制造(zao)。毛(mao)坯料尺寸為(wei)304.8mm×228.6mm.模(mo)(mo)具的安裝時間需要(yao)1.15h,其中包(bao)括落錘(chui)的清理時間。為(wei)了加(jia)工(gong)成(cheng)型工(gong)件(jian),落錘(chui)需要(yao)進(jin)行(xing)5次(ci)(ci)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)。在(zai)(zai)落錘(chui)成(cheng)型中橡皮是起坯料夾具的作(zuo)用(yong),以(yi)便將壓力(li)分布(bu)在(zai)(zai)整個工(gong)件(jian)上(shang)。橡皮厚度在(zai)(zai)開始的4次(ci)(ci)沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)中每次(ci)(ci)都在(zai)(zai)減薄(bo),以(yi)便在(zai)(zai)最后一次(ci)(ci)擊(ji)(ji)中以(yi)沖(chong)(chong)模(mo)(mo)為(wei)底。然后,工(gong)件(jian)在(zai)(zai)沖(chong)(chong)床上(shang)用(yong)沖(chong)(chong)頭進(jin)行(xing)修切。