落(luo)錘成(cheng)型用的(de)(de)(de)(de)(de)沖(chong)頭一般都(dou)是(shi)(shi)用鉛來(lai)制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de),這是(shi)(shi)因為鉛沖(chong)頭可(ke)以(yi)在沖(chong)模上直接鑄成(cheng);另一方(fang)面(mian),其(qi)重量(liang)(liang)還(huan)有助于(yu)在落(luo)錘成(cheng)型時增加沖(chong)擊能(neng)量(liang)(liang)。雖然(ran)鉛是(shi)(shi)可(ke)以(yi)重復(fu)使用的(de)(de)(de)(de)(de),但是(shi)(shi)對于(yu)每個(ge)鑄造(zao)沖(chong)頭來(lai)說(shuo),它所(suo)能(neng)加工(gong)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)件數量(liang)(liang)還(huan)是(shi)(shi)比較(jiao)少的(de)(de)(de)(de)(de)(約200件)。采用塑料落(luo)錘沖(chong)頭和沖(chong)模成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)件表面(mian)光潔度較(jiao)高,這是(shi)(shi)其(qi)他方(fang)法不(bu)能(neng)相比的(de)(de)(de)(de)(de)。鋼(gang)制(zhi)落(luo)錘沖(chong)模則用于(yu)大批(pi)量(liang)(liang)生產(chan)以(yi)及壓印和整(zheng)形(xing)加工(gong)中。
落(luo)錘(chui)沖模的(de)設計(ji)(ji)通(tong)常和(he)沖壓成型(xing)(xing)相似,同(tong)樣(yang)需(xu)要在(zai)沖頭和(he)沖模上實施倒圓,以(yi)降低(di)被加工(gong)成型(xing)(xing)金屬上的(de)集中(zhong)應力。在(zai)沖模設計(ji)(ji)中(zhong),關于(yu)卷邊成型(xing)(xing)以(yi)及(ji)作(zuo)為(wei)落(luo)錘(chui)成型(xing)(xing)中(zhong)使金屬順利流動(dong)的(de)方法(fa)均與普通(tong)沖壓成型(xing)(xing)相似。
1. 產品質(zhi)量
采用落錘(chui)成型(xing)方法所生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)件(jian)尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)一致性(xing),均要比(bi)其他方法生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)差一些。這是因為工(gong)件(jian)所承受(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)沖擊程度要取決于操作人員的(de)(de)(de)(de)(de)熟(shu)練程度,以及沖頭在局部大(da)負荷(he)下與工(gong)件(jian)產(chan)生相對移位的(de)(de)(de)(de)(de)緣故。然而,在落錘(chui)成型(xing)中,所產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)彈性(xing)回彈(后效)要比(bi)其他方法較小。其原因是由(you)于此(ci)時工(gong)件(jian)所承受(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)沖擊力很大(da),而且變形速度也很快。
2. 潤(run)滑(hua)
落錘(chui)成(cheng)型所使用的潤(run)滑(hua)劑(ji),見表(biao)4-6。如果加工變(bian)形非常(chang)劇烈,需要在工件的兩個加工階段之間進行中間退火時(shi),則必須將(jiang)潤(run)滑(hua)劑(ji)(因為(wei)潤(run)滑(hua)劑(ji)中含有石墨或(huo)硫(liu)等(deng)雜質(zhi))以(yi)及模具上(shang)的鉛或(huo)鋅(xin)從加工件表(biao)面上(shang)徹底清(qing)除。如果這些(xie)雜質(zhi)殘留在不銹鋼工件表(biao)面上(shang),在工件加熱時(shi)雜質(zhi)將(jiang)會導致工件表(biao)面變(bian)壞(huai)并影響其(qi)使用性能。
3. 與沖壓成型(xing)的比較
雖然沖壓(ya)成(cheng)型可(ke)以(yi)迅(xun)速(su)完成(cheng),但它是(shi)一種(zhong)沖頭(tou)速(su)度和夾緊(jin)壓(ya)力(li)可(ke)以(yi)精確控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)型方法(fa)。相反(fan),在(zai)落錘成(cheng)型過程(cheng)中只能(neng)是(shi)通過突然沖擊這(zhe)一途(tu)徑使工件成(cheng)型。在(zai)某些應(ying)用實例中,利用落錘高速(su)釋放能(neng)量的(de)(de)(de)(de)方法(fa)可(ke)以(yi)克(ke)服工件在(zai)加工中的(de)(de)(de)(de)變(bian)形難度。在(zai)其他情(qing)況下,特別(bie)是(shi)那些要求坯料夾緊(jin)壓(ya)力(li)較(jiao)嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)場合,采用沖壓(ya)成(cheng)型方法(fa)可(ke)以(yi)生產出優(you)質而價廉(lian)的(de)(de)(de)(de)零(ling)件,但此(ci)時應(ying)使用特制(zhi)的(de)(de)(de)(de)模具。
圖(tu)4-25所示(shi)的是(shi)用落錘成(cheng)型(xing)方法加(jia)工(gong)成(cheng)型(xing)排氣管的示(shi)意圖(tu),成(cheng)型(xing)所用的工(gong)具裝置如圖(tu)4-25左下方所示(shi)。但是(shi),由于排氣管呈30°交叉(cha)(cha),所以在交叉(cha)(cha)處易產生皺折,并且生產一個(ge)工(gong)件需要六道(dao)工(gong)序,總時間(jian)為2min,因(yin)此這種成(cheng)型(xing)方法是(shi)不夠理想(xiang)的。
經過重新(xin)設計后用于一(yi)臺(tai)500t液壓(ya)(ya)(ya)式沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)工具,如圖4-25右下(xia)方(fang)(fang)所示。用于落錘(chui)成型的(de)(de)(de)(de)鋅合(he)金(jin)沖(chong)模(mo)可(ke)以(yi)重新(xin)使用在沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)上(shang),但(dan)是為了經受不銹鋼(gang)沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)成型時的(de)(de)(de)(de)磨損,應將沖(chong)模(mo)削平(ping)并且安(an)裝(zhuang)有(you)防磨損的(de)(de)(de)(de)低碳鋼(gang)護板。采(cai)用半徑為42.863mm的(de)(de)(de)(de)落錘(chui)進行成型是非常(chang)適宜的(de)(de)(de)(de),此時的(de)(de)(de)(de)彈(dan)性回彈(dan)將變得很小。但(dan)是,在沖(chong)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)防止彈(dan)性回彈(dan)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)模(mo),在尺寸上(shang)必須加(jia)深,這可(ke)以(yi)采(cai)用在沖(chong)和防磨損板之間加(jia)墊片的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法來(lai)實現(xian)。
用沖(chong)壓成(cheng)型方(fang)法(fa)加工(gong)(gong)的工(gong)(gong)件可以完全消除皺折,其生(sheng)產(chan)率為(wei)分鐘兩個(ge)工(gong)(gong)件。它與落(luo)錘方(fang)法(fa)比較(jiao),每生(sheng)產(chan)一個(ge)工(gong)(gong)件可節(jie)約(yue)1.5min.
這兩種(zhong)方法所用的坯料(liao)均為退火后的06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)不銹鋼,其厚度為0.711mm,面積為580mmx609.6mm.落錘(chui)成(cheng)型(xing)可不采用潤滑(hua)劑,沖(chong)壓成(cheng)型(xing)則需(xu)使用蠟(la)乳化液(ye)。成(cheng)型(xing)后的修切是在第二(er)臺沖(chong)壓機上完成(cheng)的。
將落錘(chui)成型和(he)沖壓成型進行對比,結果(guo)是落錘(chui)成型存在(zai)有皺折消除和(he)成本(ben)降低的問(wen)題。
一般來說,落(luo)(luo)錘(chui)成(cheng)(cheng)型常(chang)用(yong)(yong)(yong)于試生(sheng)(sheng)產(chan),經過落(luo)(luo)錘(chui)試成(cheng)(cheng)型合格后,再使(shi)用(yong)(yong)(yong)改進(jin)后的(de)沖模,采(cai)用(yong)(yong)(yong)沖壓機(ji)進(jin)行沖壓成(cheng)(cheng)型的(de)大(da)批(pi)量生(sheng)(sheng)產(chan)。如果改進(jin)型沖模的(de)質(zhi)量和成(cheng)(cheng)型效(xiao)果很好,可(ke)以用(yong)(yong)(yong)于小批(pi)量落(luo)(luo)錘(chui)成(cheng)(cheng)型生(sheng)(sheng)產(chan)。
圖(tu)4-26所(suo)示為(wei)用于(yu)小(xiao)型(xing)飛機(ji)發動機(ji)排氣系(xi)統上的(de)一個集(ji)氣管(guan)。這種(zhong)零(ling)件是(shi)用落(luo)錘成型(xing)的(de)小(xiao)批(pi)量加工(gong)生產(chan)的(de)一種(zhong)典(dian)型(xing)產(chan)品。其零(ling)件整(zheng)個尺寸公(gong)差為(wei)±0.813mm,角度(du)公(gong)差為(wei)±2°,它是(shi)用厚(hou)度(du)為(wei)0.813mm的(de)退火06Cr18Ni11Ti(321)型(xing)不銹鋼加工(gong)成的(de)。
落(luo)(luo)錘(chui)平臺的(de)(de)尺寸為(wei)762mm×609.6mm,其行程為(wei)863.6mm.沖(chong)(chong)頭(tou)是用鉛制(zhi)(zhi)造(zao)的(de)(de),而沖(chong)(chong)模則采用鋅合金制(zhi)(zhi)造(zao)。毛坯料(liao)尺寸為(wei)304.8mm×228.6mm.模具的(de)(de)安裝時(shi)間(jian)需要(yao)1.15h,其中(zhong)(zhong)(zhong)包(bao)括(kuo)落(luo)(luo)錘(chui)的(de)(de)清理(li)時(shi)間(jian)。為(wei)了(le)加(jia)工(gong)(gong)成型工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian),落(luo)(luo)錘(chui)需要(yao)進(jin)行5次(ci)沖(chong)(chong)擊。在(zai)落(luo)(luo)錘(chui)成型中(zhong)(zhong)(zhong)橡皮(pi)是起坯料(liao)夾具的(de)(de)作用,以便將壓力分布在(zai)整個工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)上。橡皮(pi)厚度在(zai)開(kai)始的(de)(de)4次(ci)沖(chong)(chong)擊中(zhong)(zhong)(zhong)每次(ci)都在(zai)減(jian)薄,以便在(zai)最后一次(ci)擊中(zhong)(zhong)(zhong)以沖(chong)(chong)模為(wei)底。然后,工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)在(zai)沖(chong)(chong)床上用沖(chong)(chong)頭(tou)進(jin)行修(xiu)切。