落錘成(cheng)型(xing)(xing)用的(de)(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)頭一般都(dou)是用鉛來(lai)制造的(de)(de)(de),這是因為鉛沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)頭可以在(zai)沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)模(mo)上直接鑄(zhu)成(cheng);另(ling)一方面(mian),其重(zhong)量還有助于在(zai)落錘成(cheng)型(xing)(xing)時增加沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)擊能(neng)量。雖然鉛是可以重(zhong)復使用的(de)(de)(de),但是對于每(mei)個鑄(zhu)造沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)頭來(lai)說,它所能(neng)加工(gong)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)數量還是比(bi)較少的(de)(de)(de)(約200件(jian))。采(cai)用塑料(liao)落錘沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)頭和(he)沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)模(mo)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)表面(mian)光潔度較高,這是其他方法不能(neng)相比(bi)的(de)(de)(de)。鋼制落錘沖(chong)(chong)(chong)(chong)(chong)模(mo)則用于大(da)批量生產以及壓印和(he)整形加工(gong)中。
落(luo)錘沖模的設計(ji)通常和沖壓成型(xing)相似,同(tong)樣(yang)需要在沖頭(tou)和沖模上實施倒圓,以降(jiang)低被加工成型(xing)金(jin)屬(shu)上的集中(zhong)(zhong)應力。在沖模設計(ji)中(zhong)(zhong),關于卷邊成型(xing)以及作為落(luo)錘成型(xing)中(zhong)(zhong)使金(jin)屬(shu)順利(li)流動的方(fang)法均與普通沖壓成型(xing)相似。
1. 產(chan)品質量
采用落錘(chui)成(cheng)型方(fang)法所生(sheng)產(chan)的(de)工件(jian)(jian)尺寸的(de)一致性(xing),均要比其他方(fang)法生(sheng)產(chan)的(de)差(cha)一些(xie)。這是因(yin)為工件(jian)(jian)所承(cheng)受(shou)的(de)沖擊程(cheng)度(du)要取決(jue)于操作(zuo)人員的(de)熟練程(cheng)度(du),以及沖頭在局部大(da)負荷下與工件(jian)(jian)產(chan)生(sheng)相對移(yi)位的(de)緣故。然而(er),在落錘(chui)成(cheng)型中(zhong),所產(chan)生(sheng)的(de)彈性(xing)回彈(后效)要比其他方(fang)法較小。其原(yuan)因(yin)是由于此(ci)時工件(jian)(jian)所承(cheng)受(shou)的(de)沖擊力很大(da),而(er)且變形速度(du)也很快。
2. 潤滑(hua)
落錘成型(xing)所使用的(de)潤滑劑,見表(biao)4-6。如果(guo)(guo)加工(gong)變(bian)(bian)形非常劇(ju)烈,需要在工(gong)件的(de)兩個(ge)加工(gong)階(jie)段之間(jian)進行中(zhong)間(jian)退火(huo)時,則必須將潤滑劑(因為(wei)潤滑劑中(zhong)含有石墨或硫等雜(za)質)以(yi)及模具上的(de)鉛或鋅從(cong)加工(gong)件表(biao)面上徹底清除。如果(guo)(guo)這些雜(za)質殘留在不銹鋼工(gong)件表(biao)面上,在工(gong)件加熱時雜(za)質將會導致工(gong)件表(biao)面變(bian)(bian)壞并影(ying)響其(qi)使用性能。

3. 與(yu)沖壓成型的比較
雖然沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)可(ke)(ke)以迅速(su)完成(cheng),但它(ta)是一種沖(chong)頭速(su)度和夾(jia)緊(jin)(jin)壓(ya)力(li)可(ke)(ke)以精確控制的(de)成(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法(fa)。相(xiang)反,在落錘成(cheng)型(xing)(xing)過(guo)程中(zhong)(zhong)只(zhi)能(neng)是通過(guo)突然沖(chong)擊這一途徑使工(gong)件成(cheng)型(xing)(xing)。在某些應用(yong)實例中(zhong)(zhong),利用(yong)落錘高(gao)速(su)釋放(fang)能(neng)量的(de)方(fang)法(fa)可(ke)(ke)以克服工(gong)件在加工(gong)中(zhong)(zhong)的(de)變形難度。在其(qi)他情況下,特別是那些要求坯料(liao)夾(jia)緊(jin)(jin)壓(ya)力(li)較嚴格的(de)場合,采用(yong)沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法(fa)可(ke)(ke)以生(sheng)產出(chu)優質而價廉的(de)零(ling)件,但此時(shi)應使用(yong)特制的(de)模具。
圖(tu)4-25所(suo)(suo)示的(de)是用落錘成(cheng)型(xing)方法加工(gong)成(cheng)型(xing)排(pai)氣管的(de)示意圖(tu),成(cheng)型(xing)所(suo)(suo)用的(de)工(gong)具裝置(zhi)如圖(tu)4-25左(zuo)下方所(suo)(suo)示。但是,由(you)于排(pai)氣管呈(cheng)30°交叉(cha)(cha),所(suo)(suo)以在交叉(cha)(cha)處(chu)易產生(sheng)皺折,并(bing)且生(sheng)產一個工(gong)件需要(yao)六道工(gong)序,總時間為2min,因此(ci)這(zhe)種成(cheng)型(xing)方法是不夠理想的(de)。
經過重新設計(ji)后(hou)用于一(yi)臺500t液壓(ya)式沖(chong)壓(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工具,如(ru)圖4-25右下方所示。用于落(luo)錘(chui)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋅合金沖(chong)模可(ke)以重新使用在(zai)(zai)沖(chong)壓(ya)機(ji)上(shang),但(dan)是為了經受不(bu)銹鋼沖(chong)壓(ya)成(cheng)型時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)損,應將沖(chong)模削平并且安裝有防(fang)磨(mo)損的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低碳鋼護板(ban)。采用半徑為42.863mm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)落(luo)錘(chui)進行(xing)成(cheng)型是非常適(shi)宜的(de)(de)(de)(de)(de)(de),此(ci)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)回彈(dan)將變得很(hen)小。但(dan)是,在(zai)(zai)沖(chong)壓(ya)機(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)止彈(dan)性(xing)回彈(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)沖(chong)模,在(zai)(zai)尺(chi)寸上(shang)必須(xu)加(jia)深,這可(ke)以采用在(zai)(zai)沖(chong)和防(fang)磨(mo)損板(ban)之(zhi)間加(jia)墊(dian)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法來實現。

用(yong)沖(chong)壓成型方(fang)法(fa)加(jia)工(gong)的(de)工(gong)件可以完全消(xiao)除皺折(zhe),其生(sheng)產率為分(fen)鐘兩個工(gong)件。它與(yu)落錘方(fang)法(fa)比較(jiao),每生(sheng)產一個工(gong)件可節約1.5min.
這兩種方法所(suo)用的坯料均為退火后的06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)不銹鋼,其厚度為0.711mm,面積(ji)為580mmx609.6mm.落錘成型(xing)可(ke)不采用潤滑劑,沖(chong)壓成型(xing)則需使用蠟乳化液(ye)。成型(xing)后的修切(qie)是在(zai)第二臺沖(chong)壓機上完成的。
將落(luo)錘成(cheng)型(xing)(xing)和沖壓成(cheng)型(xing)(xing)進(jin)行對比(bi),結果是落(luo)錘成(cheng)型(xing)(xing)存在有皺折消(xiao)除和成(cheng)本(ben)降低的問(wen)題。
一般來說,落(luo)錘成(cheng)型(xing)常(chang)用(yong)于試生(sheng)產,經過落(luo)錘試成(cheng)型(xing)合格后,再使(shi)用(yong)改進(jin)后的沖(chong)模(mo),采(cai)用(yong)沖(chong)壓機進(jin)行沖(chong)壓成(cheng)型(xing)的大批(pi)量(liang)生(sheng)產。如果(guo)(guo)改進(jin)型(xing)沖(chong)模(mo)的質(zhi)量(liang)和(he)成(cheng)型(xing)效果(guo)(guo)很(hen)好,可以用(yong)于小批(pi)量(liang)落(luo)錘成(cheng)型(xing)生(sheng)產。

圖4-26所示(shi)為用于小(xiao)型飛機發動(dong)機排氣系統上的(de)(de)(de)一(yi)個集氣管(guan)。這種零件(jian)是用落錘(chui)成型的(de)(de)(de)小(xiao)批量(liang)加(jia)工(gong)生產(chan)的(de)(de)(de)一(yi)種典型產(chan)品。其零件(jian)整(zheng)個尺寸(cun)公(gong)(gong)差為±0.813mm,角度公(gong)(gong)差為±2°,它(ta)是用厚(hou)度為0.813mm的(de)(de)(de)退(tui)火06Cr18Ni11Ti(321)型不銹(xiu)鋼(gang)加(jia)工(gong)成的(de)(de)(de)。
落(luo)(luo)錘平臺(tai)的(de)尺(chi)寸為(wei)(wei)762mm×609.6mm,其(qi)行程為(wei)(wei)863.6mm.沖(chong)頭(tou)是用(yong)(yong)鉛(qian)制造的(de),而沖(chong)模(mo)則采用(yong)(yong)鋅合金(jin)制造。毛坯料尺(chi)寸為(wei)(wei)304.8mm×228.6mm.模(mo)具的(de)安裝時間(jian)需(xu)要1.15h,其(qi)中(zhong)包括落(luo)(luo)錘的(de)清理(li)時間(jian)。為(wei)(wei)了加工(gong)(gong)成型(xing)工(gong)(gong)件,落(luo)(luo)錘需(xu)要進(jin)行5次(ci)(ci)(ci)沖(chong)擊。在(zai)(zai)落(luo)(luo)錘成型(xing)中(zhong)橡皮是起坯料夾具的(de)作(zuo)用(yong)(yong),以(yi)便(bian)將壓力(li)分布在(zai)(zai)整個工(gong)(gong)件上。橡皮厚度在(zai)(zai)開始的(de)4次(ci)(ci)(ci)沖(chong)擊中(zhong)每次(ci)(ci)(ci)都(dou)在(zai)(zai)減薄(bo),以(yi)便(bian)在(zai)(zai)最后(hou)一次(ci)(ci)(ci)擊中(zhong)以(yi)沖(chong)模(mo)為(wei)(wei)底。然后(hou),工(gong)(gong)件在(zai)(zai)沖(chong)床上用(yong)(yong)沖(chong)頭(tou)進(jin)行修切。

