落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)用的沖(chong)(chong)頭一(yi)般都是(shi)(shi)用鉛(qian)來(lai)制(zhi)造的,這是(shi)(shi)因為鉛(qian)沖(chong)(chong)頭可以在沖(chong)(chong)模(mo)上直接鑄成(cheng);另一(yi)方面,其重(zhong)量(liang)(liang)(liang)還有(you)助于(yu)在落(luo)錘(chui)成(cheng)型(xing)時增加(jia)沖(chong)(chong)擊能量(liang)(liang)(liang)。雖然鉛(qian)是(shi)(shi)可以重(zhong)復使(shi)用的,但(dan)是(shi)(shi)對于(yu)每個鑄造沖(chong)(chong)頭來(lai)說(shuo),它所能加(jia)工成(cheng)型(xing)的工件(jian)數量(liang)(liang)(liang)還是(shi)(shi)比(bi)較(jiao)(jiao)少的(約(yue)200件(jian))。采用塑(su)料落(luo)錘(chui)沖(chong)(chong)頭和(he)沖(chong)(chong)模(mo)成(cheng)型(xing)的工件(jian)表面光潔(jie)度較(jiao)(jiao)高(gao),這是(shi)(shi)其他方法不(bu)能相比(bi)的。鋼制(zhi)落(luo)錘(chui)沖(chong)(chong)模(mo)則用于(yu)大批量(liang)(liang)(liang)生產以及壓印和(he)整(zheng)形加(jia)工中。


  落錘沖(chong)(chong)(chong)(chong)模的設計通常和沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓成(cheng)(cheng)型相(xiang)似,同(tong)樣需(xu)要在沖(chong)(chong)(chong)(chong)頭和沖(chong)(chong)(chong)(chong)模上(shang)實施倒圓(yuan),以降低被加工成(cheng)(cheng)型金(jin)屬(shu)上(shang)的集中應(ying)力。在沖(chong)(chong)(chong)(chong)模設計中,關(guan)于卷邊成(cheng)(cheng)型以及(ji)作(zuo)為(wei)落錘成(cheng)(cheng)型中使金(jin)屬(shu)順(shun)利(li)流動的方法均與普(pu)通沖(chong)(chong)(chong)(chong)壓成(cheng)(cheng)型相(xiang)似。


1. 產品質(zhi)量


 采用落錘成(cheng)(cheng)型方法(fa)所生(sheng)產(chan)的(de)工(gong)件尺(chi)寸的(de)一致性,均要(yao)比(bi)其他方法(fa)生(sheng)產(chan)的(de)差一些。這是(shi)(shi)因為工(gong)件所承受(shou)的(de)沖擊程度(du)要(yao)取決于操作人員的(de)熟練程度(du),以及(ji)沖頭(tou)在局部(bu)大負荷下與(yu)工(gong)件產(chan)生(sheng)相對(dui)移(yi)位(wei)的(de)緣(yuan)故。然而,在落錘成(cheng)(cheng)型中,所產(chan)生(sheng)的(de)彈性回彈(后效)要(yao)比(bi)其他方法(fa)較(jiao)小。其原(yuan)因是(shi)(shi)由于此時工(gong)件所承受(shou)的(de)沖擊力很(hen)大,而且變形速度(du)也很(hen)快(kuai)。


2. 潤滑


 落錘成型所使用的(de)潤(run)(run)滑劑,見表(biao)(biao)4-6。如果(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)間退火時,則必須將潤(run)(run)滑劑(因為潤(run)(run)滑劑中(zhong)含(han)有石墨或硫等雜(za)質(zhi))以及模(mo)具上的(de)鉛(qian)或鋅從加(jia)工(gong)(gong)件表(biao)(biao)面(mian)上徹(che)底清除。如果(guo)這(zhe)些雜(za)質(zhi)殘(can)留在不銹(xiu)鋼(gang)工(gong)(gong)件表(biao)(biao)面(mian)上,在工(gong)(gong)件加(jia)熱時雜(za)質(zhi)將會導致工(gong)(gong)件表(biao)(biao)面(mian)變壞并影響其(qi)使用性能。


表 6.jpg


3. 與沖壓成(cheng)型的(de)比較


 雖然(ran)沖壓成(cheng)(cheng)型可(ke)以(yi)迅速完成(cheng)(cheng),但它(ta)是(shi)一種沖頭速度和(he)夾緊(jin)壓力可(ke)以(yi)精(jing)確控制(zhi)的(de)(de)成(cheng)(cheng)型方法。相反,在(zai)落錘(chui)成(cheng)(cheng)型過(guo)程中(zhong)只能是(shi)通(tong)過(guo)突然(ran)沖擊這一途徑使工件(jian)成(cheng)(cheng)型。在(zai)某些應用(yong)實例中(zhong),利用(yong)落錘(chui)高(gao)速釋(shi)放(fang)能量的(de)(de)方法可(ke)以(yi)克服工件(jian)在(zai)加(jia)工中(zhong)的(de)(de)變形難度。在(zai)其他情況下,特(te)別是(shi)那些要求坯料夾緊(jin)壓力較嚴格的(de)(de)場(chang)合,采用(yong)沖壓成(cheng)(cheng)型方法可(ke)以(yi)生(sheng)產出優(you)質(zhi)而價廉的(de)(de)零(ling)件(jian),但此時(shi)應使用(yong)特(te)制(zhi)的(de)(de)模(mo)具。


 圖4-25所(suo)示(shi)(shi)的(de)(de)是(shi)用(yong)落錘成(cheng)型(xing)方(fang)法加工(gong)成(cheng)型(xing)排氣管的(de)(de)示(shi)(shi)意圖,成(cheng)型(xing)所(suo)用(yong)的(de)(de)工(gong)具裝置如圖4-25左下(xia)方(fang)所(suo)示(shi)(shi)。但是(shi),由于排氣管呈30°交叉,所(suo)以(yi)在交叉處易產生(sheng)(sheng)皺折(zhe),并且生(sheng)(sheng)產一(yi)個工(gong)件需要(yao)六道工(gong)序,總時間為2min,因此這(zhe)種成(cheng)型(xing)方(fang)法是(shi)不夠理想的(de)(de)。


 經(jing)過重新設計后用(yong)(yong)于(yu)(yu)一(yi)臺500t液壓式沖(chong)(chong)(chong)壓機的(de)(de)(de)工具(ju),如圖4-25右下方所示(shi)。用(yong)(yong)于(yu)(yu)落(luo)(luo)錘成(cheng)型的(de)(de)(de)鋅合金沖(chong)(chong)(chong)模(mo)可以(yi)重新使用(yong)(yong)在(zai)沖(chong)(chong)(chong)壓機上(shang),但是(shi)為(wei)了經(jing)受不(bu)銹鋼(gang)沖(chong)(chong)(chong)壓成(cheng)型時的(de)(de)(de)磨損,應(ying)將沖(chong)(chong)(chong)模(mo)削平并且安裝有防(fang)磨損的(de)(de)(de)低碳鋼(gang)護(hu)板。采(cai)用(yong)(yong)半(ban)徑為(wei)42.863mm的(de)(de)(de)落(luo)(luo)錘進行成(cheng)型是(shi)非常適宜的(de)(de)(de),此時的(de)(de)(de)彈(dan)性回(hui)彈(dan)將變得很小。但是(shi),在(zai)沖(chong)(chong)(chong)壓機上(shang)的(de)(de)(de)防(fang)止彈(dan)性回(hui)彈(dan)的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)模(mo),在(zai)尺寸上(shang)必須加深,這可以(yi)采(cai)用(yong)(yong)在(zai)沖(chong)(chong)(chong)和防(fang)磨損板之間(jian)加墊(dian)片的(de)(de)(de)方法來實現(xian)。


圖 25.jpg


 用沖壓成型(xing)方法加工(gong)(gong)的工(gong)(gong)件可以完全(quan)消除皺折,其生產率為分鐘兩個(ge)工(gong)(gong)件。它(ta)與(yu)落錘(chui)方法比較,每生產一個(ge)工(gong)(gong)件可節約1.5min.


 這兩種方法(fa)所用(yong)的(de)(de)坯料均為退火后的(de)(de)06Cr18Ni11Ti(321)型不銹鋼,其厚度為0.711mm,面積為580mmx609.6mm.落錘成型可(ke)不采(cai)用(yong)潤滑(hua)劑,沖壓成型則(ze)需(xu)使(shi)用(yong)蠟乳化液(ye)。成型后的(de)(de)修切是在第二臺沖壓機上完成的(de)(de)。


 將落(luo)錘成型(xing)和沖(chong)壓成型(xing)進行對比(bi),結果是落(luo)錘成型(xing)存在有皺(zhou)折消(xiao)除和成本降低的(de)問題(ti)。


 一(yi)般來說(shuo),落(luo)(luo)錘成(cheng)型常(chang)用(yong)于(yu)試生產,經過落(luo)(luo)錘試成(cheng)型合格后(hou),再使用(yong)改進后(hou)的(de)(de)沖模(mo),采用(yong)沖壓機(ji)進行沖壓成(cheng)型的(de)(de)大批(pi)量(liang)生產。如果改進型沖模(mo)的(de)(de)質量(liang)和成(cheng)型效果很好,可(ke)以(yi)用(yong)于(yu)小批(pi)量(liang)落(luo)(luo)錘成(cheng)型生產。


圖 26.jpg


 圖4-26所示為(wei)用于小型(xing)(xing)飛機發動機排氣系統上的(de)(de)一個(ge)集氣管。這種零件是(shi)用落錘成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)小批量(liang)加(jia)工(gong)生產的(de)(de)一種典型(xing)(xing)產品。其零件整(zheng)個(ge)尺寸公差為(wei)±0.813mm,角度公差為(wei)±2°,它是(shi)用厚度為(wei)0.813mm的(de)(de)退火06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)(xing)不銹鋼加(jia)工(gong)成(cheng)的(de)(de)。


 落(luo)(luo)錘平臺的尺(chi)寸為(wei)(wei)762mm×609.6mm,其行程為(wei)(wei)863.6mm.沖(chong)頭是(shi)用(yong)鉛制造(zao)的,而沖(chong)模(mo)(mo)則采用(yong)鋅合金制造(zao)。毛坯料尺(chi)寸為(wei)(wei)304.8mm×228.6mm.模(mo)(mo)具的安裝時間(jian)需要1.15h,其中(zhong)包括落(luo)(luo)錘的清理時間(jian)。為(wei)(wei)了加(jia)工成型工件,落(luo)(luo)錘需要進行5次(ci)(ci)沖(chong)擊。在(zai)落(luo)(luo)錘成型中(zhong)橡皮是(shi)起坯料夾具的作用(yong),以(yi)(yi)便將壓力分布在(zai)整個工件上。橡皮厚度在(zai)開始的4次(ci)(ci)沖(chong)擊中(zhong)每(mei)次(ci)(ci)都(dou)在(zai)減薄,以(yi)(yi)便在(zai)最后一次(ci)(ci)擊中(zhong)以(yi)(yi)沖(chong)模(mo)(mo)為(wei)(wei)底。然后,工件在(zai)沖(chong)床上用(yong)沖(chong)頭進行修切。