落錘成(cheng)型用的沖(chong)(chong)(chong)頭一(yi)般都是(shi)(shi)用鉛(qian)來(lai)制造的,這是(shi)(shi)因為鉛(qian)沖(chong)(chong)(chong)頭可以(yi)在沖(chong)(chong)(chong)模(mo)上直接(jie)鑄(zhu)成(cheng);另一(yi)方面,其重量還(huan)有助于在落錘成(cheng)型時(shi)增(zeng)加(jia)沖(chong)(chong)(chong)擊能量。雖然鉛(qian)是(shi)(shi)可以(yi)重復使用的,但是(shi)(shi)對于每個(ge)鑄(zhu)造沖(chong)(chong)(chong)頭來(lai)說(shuo),它(ta)所能加(jia)工成(cheng)型的工件(jian)數量還(huan)是(shi)(shi)比較少的(約200件(jian))。采用塑料(liao)落錘沖(chong)(chong)(chong)頭和沖(chong)(chong)(chong)模(mo)成(cheng)型的工件(jian)表(biao)面光潔(jie)度(du)較高(gao),這是(shi)(shi)其他(ta)方法不能相比的。鋼制落錘沖(chong)(chong)(chong)模(mo)則用于大批(pi)量生產以(yi)及壓印和整形加(jia)工中(zhong)。
落錘沖(chong)(chong)模(mo)的設計通常和沖(chong)(chong)壓成(cheng)(cheng)型相似,同樣需(xu)要在(zai)沖(chong)(chong)頭和沖(chong)(chong)模(mo)上(shang)實施倒圓,以(yi)降低被(bei)加(jia)工成(cheng)(cheng)型金屬上(shang)的集(ji)中應力。在(zai)沖(chong)(chong)模(mo)設計中,關于卷邊成(cheng)(cheng)型以(yi)及作為落錘成(cheng)(cheng)型中使金屬順利流動的方法均與普通沖(chong)(chong)壓成(cheng)(cheng)型相似。
1. 產品質量
采用落(luo)錘成(cheng)型方法(fa)所生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)工件尺寸的(de)一(yi)致性,均(jun)要(yao)比(bi)其(qi)他方法(fa)生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)差(cha)一(yi)些。這是(shi)因為工件所承受(shou)的(de)沖擊(ji)程(cheng)度(du)要(yao)取決于操作人員的(de)熟練程(cheng)度(du),以及沖頭在局部(bu)大(da)負(fu)荷下與工件產(chan)生(sheng)(sheng)相對移位的(de)緣故(gu)。然而,在落(luo)錘成(cheng)型中,所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)彈性回彈(后效)要(yao)比(bi)其(qi)他方法(fa)較小。其(qi)原(yuan)因是(shi)由于此時工件所承受(shou)的(de)沖擊(ji)力很大(da),而且變形速度(du)也很快(kuai)。
2. 潤滑
落錘(chui)成型所使用的(de)潤(run)滑(hua)劑,見(jian)表4-6。如果(guo)(guo)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)變形非常劇烈,需要(yao)在(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)件的(de)兩(liang)個加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)階段之間進行中間退火時,則必須將(jiang)潤(run)滑(hua)劑(因(yin)為潤(run)滑(hua)劑中含(han)有石墨(mo)或硫等(deng)雜質)以(yi)及模具上(shang)的(de)鉛或鋅從加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)件表面上(shang)徹底清除。如果(guo)(guo)這些雜質殘留(liu)在(zai)不銹鋼工(gong)(gong)(gong)(gong)件表面上(shang),在(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)件加(jia)熱時雜質將(jiang)會導(dao)致工(gong)(gong)(gong)(gong)件表面變壞并(bing)影(ying)響其使用性能。

3. 與沖壓成(cheng)型的比較
雖然(ran)沖(chong)壓成(cheng)型(xing)可(ke)(ke)以(yi)迅速完成(cheng),但它是一種沖(chong)頭速度(du)(du)和夾(jia)緊(jin)壓力(li)可(ke)(ke)以(yi)精確控制的(de)(de)成(cheng)型(xing)方法(fa)。相(xiang)反,在(zai)落錘(chui)成(cheng)型(xing)過(guo)程中只(zhi)能是通過(guo)突(tu)然(ran)沖(chong)擊(ji)這(zhe)一途徑(jing)使(shi)工件成(cheng)型(xing)。在(zai)某些(xie)應用(yong)(yong)實例中,利用(yong)(yong)落錘(chui)高(gao)速釋放能量的(de)(de)方法(fa)可(ke)(ke)以(yi)克(ke)服工件在(zai)加工中的(de)(de)變形(xing)難度(du)(du)。在(zai)其他情況下(xia),特別是那(nei)些(xie)要求(qiu)坯料夾(jia)緊(jin)壓力(li)較(jiao)嚴格的(de)(de)場合,采用(yong)(yong)沖(chong)壓成(cheng)型(xing)方法(fa)可(ke)(ke)以(yi)生(sheng)產出優(you)質而價廉的(de)(de)零件,但此時(shi)應使(shi)用(yong)(yong)特制的(de)(de)模具。
圖(tu)4-25所示的(de)是用落錘(chui)成(cheng)(cheng)型(xing)方(fang)法加工(gong)成(cheng)(cheng)型(xing)排(pai)氣管的(de)示意圖(tu),成(cheng)(cheng)型(xing)所用的(de)工(gong)具裝置如圖(tu)4-25左下方(fang)所示。但是,由于排(pai)氣管呈30°交(jiao)叉(cha),所以在(zai)交(jiao)叉(cha)處易產(chan)生皺折,并且(qie)生產(chan)一個工(gong)件需要六道(dao)工(gong)序,總時間為2min,因此這(zhe)種成(cheng)(cheng)型(xing)方(fang)法是不夠理想的(de)。
經(jing)過重新設計(ji)后(hou)用(yong)于一臺(tai)500t液壓(ya)(ya)式(shi)沖(chong)壓(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)工具,如圖4-25右下方所(suo)示。用(yong)于落錘成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)鋅(xin)合金沖(chong)模可以重新使用(yong)在沖(chong)壓(ya)(ya)機(ji)上(shang),但是(shi)為了(le)經(jing)受不銹鋼沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)時(shi)的(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)損,應將(jiang)沖(chong)模削(xue)平并且安裝有防(fang)磨(mo)(mo)損的(de)(de)(de)(de)低碳(tan)鋼護板。采用(yong)半徑為42.863mm的(de)(de)(de)(de)落錘進行成(cheng)型(xing)是(shi)非(fei)常適宜的(de)(de)(de)(de),此時(shi)的(de)(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)回(hui)彈(dan)將(jiang)變得(de)很小。但是(shi),在沖(chong)壓(ya)(ya)機(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)防(fang)止彈(dan)性(xing)回(hui)彈(dan)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)模,在尺寸上(shang)必須加深,這可以采用(yong)在沖(chong)和(he)防(fang)磨(mo)(mo)損板之間加墊片(pian)的(de)(de)(de)(de)方法來實現。

用沖(chong)壓成型方法(fa)加工(gong)(gong)的工(gong)(gong)件可以(yi)完全(quan)消除皺折,其生產率為分鐘兩(liang)個工(gong)(gong)件。它與落錘方法(fa)比較(jiao),每生產一個工(gong)(gong)件可節約1.5min.
這(zhe)兩種方法(fa)所用的(de)坯料均為退火后的(de)06Cr18Ni11Ti(321)型不銹(xiu)鋼,其厚度為0.711mm,面(mian)積為580mmx609.6mm.落錘成型可(ke)不采用潤(run)滑劑,沖壓成型則需使用蠟乳化液。成型后的(de)修切是(shi)在第二(er)臺(tai)沖壓機上(shang)完成的(de)。
將落(luo)(luo)錘(chui)成型和沖壓成型進行對比,結(jie)果是落(luo)(luo)錘(chui)成型存在(zai)有皺折消(xiao)除和成本降低的(de)問題。
一般來(lai)說,落(luo)錘(chui)(chui)成(cheng)型(xing)(xing)常(chang)用于(yu)試(shi)生產(chan),經過(guo)落(luo)錘(chui)(chui)試(shi)成(cheng)型(xing)(xing)合格后,再使(shi)用改進(jin)后的(de)沖模(mo)(mo),采用沖壓機進(jin)行沖壓成(cheng)型(xing)(xing)的(de)大批量生產(chan)。如果改進(jin)型(xing)(xing)沖模(mo)(mo)的(de)質量和成(cheng)型(xing)(xing)效(xiao)果很好,可(ke)以用于(yu)小(xiao)批量落(luo)錘(chui)(chui)成(cheng)型(xing)(xing)生產(chan)。

圖4-26所示(shi)為用(yong)于(yu)小(xiao)型(xing)(xing)飛(fei)機(ji)發(fa)動機(ji)排氣(qi)系(xi)統上(shang)的(de)一(yi)個(ge)集氣(qi)管(guan)。這種零件是用(yong)落(luo)錘成型(xing)(xing)的(de)小(xiao)批量加工(gong)生(sheng)產的(de)一(yi)種典型(xing)(xing)產品。其零件整(zheng)個(ge)尺寸公差(cha)為±0.813mm,角度公差(cha)為±2°,它是用(yong)厚度為0.813mm的(de)退(tui)火(huo)06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)(xing)不銹鋼加工(gong)成的(de)。
落錘平(ping)臺的尺寸(cun)為(wei)762mm×609.6mm,其行(xing)程為(wei)863.6mm.沖(chong)(chong)頭是(shi)用鉛制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)的,而沖(chong)(chong)模則(ze)采(cai)用鋅合金制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)。毛坯(pi)料尺寸(cun)為(wei)304.8mm×228.6mm.模具的安裝時間(jian)需要1.15h,其中(zhong)包括落錘的清理(li)時間(jian)。為(wei)了加工成(cheng)型工件(jian),落錘需要進行(xing)5次(ci)沖(chong)(chong)擊。在(zai)(zai)落錘成(cheng)型中(zhong)橡(xiang)皮是(shi)起坯(pi)料夾(jia)具的作用,以(yi)(yi)便(bian)將壓力分布(bu)在(zai)(zai)整個工件(jian)上。橡(xiang)皮厚(hou)度在(zai)(zai)開始(shi)的4次(ci)沖(chong)(chong)擊中(zhong)每次(ci)都在(zai)(zai)減薄(bo),以(yi)(yi)便(bian)在(zai)(zai)最后一(yi)次(ci)擊中(zhong)以(yi)(yi)沖(chong)(chong)模為(wei)底。然后,工件(jian)在(zai)(zai)沖(chong)(chong)床上用沖(chong)(chong)頭進行(xing)修切(qie)。

