落(luo)錘成型用的(de)沖頭(tou)(tou)一般都是(shi)用鉛來制造的(de),這是(shi)因(yin)為(wei)鉛沖頭(tou)(tou)可以在沖模上直接鑄成;另一方面,其重(zhong)量(liang)還有助于在落(luo)錘成型時(shi)增加沖擊(ji)能量(liang)。雖然(ran)鉛是(shi)可以重(zhong)復使用的(de),但是(shi)對于每個鑄造沖頭(tou)(tou)來說,它所能加工(gong)成型的(de)工(gong)件數量(liang)還是(shi)比(bi)較少的(de)(約200件)。采用塑料落(luo)錘沖頭(tou)(tou)和沖模成型的(de)工(gong)件表面光潔度較高,這是(shi)其他(ta)方法(fa)不能相比(bi)的(de)。鋼(gang)制落(luo)錘沖模則用于大批量(liang)生產以及壓(ya)印和整形加工(gong)中。


  落錘(chui)(chui)沖(chong)模的設計(ji)通(tong)常和沖(chong)壓成(cheng)型相似,同樣需要在沖(chong)頭(tou)和沖(chong)模上實施倒圓,以(yi)(yi)降(jiang)低被加工(gong)成(cheng)型金屬上的集中(zhong)應(ying)力。在沖(chong)模設計(ji)中(zhong),關于卷(juan)邊成(cheng)型以(yi)(yi)及作(zuo)為落錘(chui)(chui)成(cheng)型中(zhong)使金屬順利流動的方(fang)法均與普(pu)通(tong)沖(chong)壓成(cheng)型相似。


1. 產品質量


 采用落錘成型方法所生(sheng)產(chan)的(de)(de)工(gong)(gong)件(jian)(jian)尺(chi)寸的(de)(de)一致(zhi)性(xing),均(jun)要(yao)比其(qi)他(ta)方法生(sheng)產(chan)的(de)(de)差一些。這是因(yin)為工(gong)(gong)件(jian)(jian)所承受的(de)(de)沖擊(ji)程度(du)要(yao)取(qu)決于(yu)操作人員的(de)(de)熟練程度(du),以(yi)及沖頭在(zai)局部大(da)負(fu)荷下(xia)與工(gong)(gong)件(jian)(jian)產(chan)生(sheng)相(xiang)對(dui)移位的(de)(de)緣故。然而(er),在(zai)落錘成型中,所產(chan)生(sheng)的(de)(de)彈性(xing)回(hui)彈(后效)要(yao)比其(qi)他(ta)方法較小。其(qi)原因(yin)是由于(yu)此時工(gong)(gong)件(jian)(jian)所承受的(de)(de)沖擊(ji)力很大(da),而(er)且(qie)變形速度(du)也很快。


2. 潤滑


 落錘成型所(suo)使用的潤(run)滑劑,見表4-6。如(ru)果加(jia)(jia)工(gong)變形非常劇烈,需要在(zai)工(gong)件的兩個加(jia)(jia)工(gong)階(jie)段之間(jian)進(jin)行中間(jian)退火(huo)時,則必須將(jiang)潤(run)滑劑(因為潤(run)滑劑中含有石(shi)墨或硫等(deng)雜質)以及模具(ju)上的鉛或鋅從(cong)加(jia)(jia)工(gong)件表面(mian)上徹底清除。如(ru)果這些雜質殘留在(zai)不銹鋼(gang)工(gong)件表面(mian)上,在(zai)工(gong)件加(jia)(jia)熱時雜質將(jiang)會導致工(gong)件表面(mian)變壞(huai)并影響其使用性能。


表 6.jpg


3. 與(yu)沖壓(ya)成型的比較


 雖然沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)可以(yi)迅速完成(cheng),但它是一種沖(chong)頭速度和(he)夾(jia)(jia)緊(jin)壓(ya)力可以(yi)精確控制的成(cheng)型(xing)方(fang)法。相反(fan),在落(luo)錘成(cheng)型(xing)過(guo)程(cheng)中只(zhi)能是通過(guo)突然沖(chong)擊(ji)這一途徑使工(gong)件(jian)成(cheng)型(xing)。在某(mou)些(xie)應用實(shi)例中,利(li)用落(luo)錘高速釋放能量(liang)的方(fang)法可以(yi)克服工(gong)件(jian)在加工(gong)中的變形難度。在其他(ta)情況下,特別是那些(xie)要求坯料(liao)夾(jia)(jia)緊(jin)壓(ya)力較(jiao)嚴格的場合,采用沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)方(fang)法可以(yi)生產出優質而價廉的零件(jian),但此(ci)時(shi)應使用特制的模具(ju)。


 圖(tu)4-25所示(shi)的(de)是(shi)用(yong)落(luo)錘(chui)成型方(fang)法加工(gong)(gong)成型排(pai)(pai)氣管的(de)示(shi)意圖(tu),成型所用(yong)的(de)工(gong)(gong)具(ju)裝置(zhi)如(ru)圖(tu)4-25左下方(fang)所示(shi)。但(dan)是(shi),由于排(pai)(pai)氣管呈30°交叉,所以在(zai)交叉處(chu)易產(chan)生(sheng)皺折,并且生(sheng)產(chan)一個工(gong)(gong)件(jian)需要(yao)六道工(gong)(gong)序(xu),總時間為2min,因此這(zhe)種成型方(fang)法是(shi)不夠理(li)想的(de)。


 經(jing)過重新設計后(hou)用(yong)(yong)于(yu)一臺500t液壓(ya)式沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)機(ji)的(de)(de)工(gong)具,如圖(tu)4-25右(you)下方所示(shi)。用(yong)(yong)于(yu)落(luo)錘成(cheng)型(xing)的(de)(de)鋅合(he)金沖(chong)(chong)(chong)模可以重新使用(yong)(yong)在沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)機(ji)上,但(dan)是為(wei)了經(jing)受不銹鋼(gang)沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)時的(de)(de)磨(mo)(mo)損(sun),應將沖(chong)(chong)(chong)模削平(ping)并且安裝有防(fang)磨(mo)(mo)損(sun)的(de)(de)低碳鋼(gang)護板。采用(yong)(yong)半徑為(wei)42.863mm的(de)(de)落(luo)錘進行成(cheng)型(xing)是非常適(shi)宜(yi)的(de)(de),此時的(de)(de)彈(dan)性回彈(dan)將變得很小。但(dan)是,在沖(chong)(chong)(chong)壓(ya)機(ji)上的(de)(de)防(fang)止彈(dan)性回彈(dan)的(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)模,在尺寸上必須加(jia)(jia)深,這可以采用(yong)(yong)在沖(chong)(chong)(chong)和防(fang)磨(mo)(mo)損(sun)板之間加(jia)(jia)墊片的(de)(de)方法來實現。


圖 25.jpg


 用沖壓(ya)成型方(fang)法(fa)加(jia)工(gong)的工(gong)件(jian)可(ke)以完全消(xiao)除皺折,其生產率為分(fen)鐘兩個工(gong)件(jian)。它與落錘(chui)方(fang)法(fa)比較,每(mei)生產一個工(gong)件(jian)可(ke)節約1.5min.


 這兩種方法所用(yong)的(de)坯料均為退火后的(de)06Cr18Ni11Ti(321)型不銹鋼,其厚度為0.711mm,面積為580mmx609.6mm.落(luo)錘成(cheng)型可(ke)不采用(yong)潤滑劑,沖壓(ya)成(cheng)型則需使用(yong)蠟乳化液(ye)。成(cheng)型后的(de)修(xiu)切是在(zai)第二臺沖壓(ya)機上完成(cheng)的(de)。


 將(jiang)落錘(chui)成(cheng)型和沖壓成(cheng)型進(jin)行對比,結果是落錘(chui)成(cheng)型存在有皺折消除(chu)和成(cheng)本降低的問題。


 一(yi)般來(lai)說,落(luo)(luo)錘成型(xing)常用于試生產(chan),經(jing)過落(luo)(luo)錘試成型(xing)合格后,再使用改進后的沖(chong)(chong)模,采(cai)用沖(chong)(chong)壓機進行(xing)沖(chong)(chong)壓成型(xing)的大批(pi)量生產(chan)。如果改進型(xing)沖(chong)(chong)模的質量和成型(xing)效果很(hen)好,可以用于小(xiao)批(pi)量落(luo)(luo)錘成型(xing)生產(chan)。


圖 26.jpg


 圖4-26所示為(wei)(wei)(wei)用(yong)于(yu)小型飛(fei)機(ji)發動機(ji)排氣系統上的一(yi)個集氣管。這種(zhong)零件是用(yong)落錘成(cheng)型的小批量加工生產的一(yi)種(zhong)典(dian)型產品。其零件整個尺(chi)寸公(gong)差為(wei)(wei)(wei)±0.813mm,角度(du)公(gong)差為(wei)(wei)(wei)±2°,它是用(yong)厚度(du)為(wei)(wei)(wei)0.813mm的退(tui)火06Cr18Ni11Ti(321)型不銹鋼加工成(cheng)的。


 落錘(chui)平臺(tai)的(de)尺寸(cun)為(wei)762mm×609.6mm,其(qi)行(xing)程(cheng)為(wei)863.6mm.沖(chong)(chong)頭(tou)是用鉛制造的(de),而(er)沖(chong)(chong)模則采用鋅合(he)金制造。毛坯料尺寸(cun)為(wei)304.8mm×228.6mm.模具的(de)安裝時間需(xu)要1.15h,其(qi)中(zhong)(zhong)包(bao)括(kuo)落錘(chui)的(de)清理時間。為(wei)了加工(gong)(gong)成(cheng)型工(gong)(gong)件(jian),落錘(chui)需(xu)要進行(xing)5次(ci)沖(chong)(chong)擊。在(zai)(zai)(zai)落錘(chui)成(cheng)型中(zhong)(zhong)橡皮是起坯料夾具的(de)作用,以便將(jiang)壓力分布在(zai)(zai)(zai)整(zheng)個(ge)工(gong)(gong)件(jian)上(shang)。橡皮厚度在(zai)(zai)(zai)開始(shi)的(de)4次(ci)沖(chong)(chong)擊中(zhong)(zhong)每次(ci)都在(zai)(zai)(zai)減薄,以便在(zai)(zai)(zai)最后一(yi)次(ci)擊中(zhong)(zhong)以沖(chong)(chong)模為(wei)底。然(ran)后,工(gong)(gong)件(jian)在(zai)(zai)(zai)沖(chong)(chong)床上(shang)用沖(chong)(chong)頭(tou)進行(xing)修切。