衝壓(yā)件回彈的影響因素和有效控製方法
對於各類衝壓件來(lái)說,部落覺得,拉深模(mó)是最不好處(chù)理的,因為材料會產生流動,其(qí)它的類型,會處理一些,但像尺寸要求高(gāo)的衝壓件,回彈的問題有時候也是非常頭痛的,目前部(bù)落還沒有看到哪裏有準備的回彈計算公(gōng)式,一般都是(shì)大家憑經驗,針對(duì)不同的材料,不同的R角來進行補償處理.當然,產(chǎn)生回彈的影(yǐng)響因素我們都是比較清楚的,如果在修理(lǐ)模具方麵,針(zhēn)對一些(xiē)狀況,我們還是可以找到有效控製回彈方法.
回彈對於汽車衝(chōng)壓件來說是較難解決的問題,現階(jiē)段(duàn)僅用軟件分析理(lǐ)論回彈補(bǔ)償量,在產品上增加加(jiā)強筋(jīn)控製回彈,但這樣卻不能完(wán)全控製回彈,還需要在模具調(diào)試階段彌補分析回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓件回彈的影響因(yīn)素
1. 材料性能(néng)
在汽車身上有不同強度的衝壓(yā)件,從普通板材到高強板,不同板材有(yǒu)著不同的屈服強度(dù),板材的屈服強(qiáng)度越高,就越容易出現回彈現象(xiàng)。
厚板料零件(jiàn)的材料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合(hé)金高強度(dù)鋼板(bǎn)。與冷軋(zhá)薄(báo)板料相比,熱軋厚(hòu)板料的表麵質量差、厚度公差大、材料力學(xué)性能不穩定,並(bìng)且材料的延伸率較低.
2. 材料厚度
在成形(xíng)過程中,板料厚度對彎曲(qǔ)性(xìng)能有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料厚度增加(jiā),參與塑性變形(xíng)材料增加,進而彈性回複變形也增(zēng)加,因此,回彈(dàn)變小。
隨著厚板料零(líng)件材料強度級別的不斷提高,回彈所造成零件尺寸精(jīng)度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調試都要(yào)求(qiú)對零件回彈的性質及大小有所了解,以便采取相應的對策和(hé)補救方案。
對於(yú)厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比一般都(dōu)很小,板(bǎn)厚方向的應力及其應力(lì)變化不容忽視.
3. 零件形狀
不同(tóng)形狀的零件回(huí)彈差異很大,形狀複雜的零件一般都會(huì)增加一序整(zhěng)形,防止成形不到(dào)位出現回彈(dàn)現(xiàn)象,而更有一(yī)部分特殊形狀零件比較容易出現回彈現象,如U型零部件(jiàn),在分析成形過程中,必須考慮回(huí)彈補償事(shì)宜。
4. 零件壓邊力(lì)
壓邊力衝壓成形過程是一項重要的工藝措(cuò)施(shī),通過不斷(duàn)優化壓邊力,可以調整材料流動(dòng)方向,改善材料內部(bù)應力分布。壓邊力增大可以使(shǐ)零件拉延更加充分,特別是零件側壁(bì)與R角位置,如果成形充分,會使內外應力差減少(shǎo),從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用較為廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠有效地改變材料流動方向及有效分配壓料麵上的進料阻力,從而提高材料成形性,在容易出現回彈的零件上設置拉(lā)延(yán)筋,會使零(líng)件成形更充分,應力分布(bù)更均勻,從而回(huí)彈減小。
衝壓件回(huí)彈控製方法
減少或消除回彈最佳(jiā)的時(shí)機是在產品設計(jì)和模具開發階段。借助(zhù)分析,準確(què)預測回彈量,對(duì)產品設計和工藝進行優化,利用產品形狀、工藝和補償來(lái)減少回彈。而在模具調試階段(duàn),必須嚴格按照工藝分析的指導來試模(mó)。與(yǔ)普通SE分析比較,回(huí)彈的分析和矯正的工作(zuò)量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試周期。
回彈是與拉(lā)延成形過程緊密相關的。在不同的拉延條件下(xià)(噸(dūn)位、行(háng)程及進料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題,但在切邊後的回彈會(huì)更加明顯(xiǎn)地顯現出來,回彈分析與拉延成形(xíng)分析使用同樣的軟(ruǎn)件,但關鍵是如何設(shè)置分(fèn)析參數,以及(jí)對(duì)回彈結果進行(háng)有效評估。
異型零件回(huí)彈控製
前地板左右門檻製件(jiàn)開發過程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈(dàn)部(bù)位及回彈多少度。根據製件回彈部位及回彈度數,做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣(yàng)增加整(zhěng)形4°,增加第三(sān)序整形序,同時模具(jù)整形鑲塊材(cái)質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈(dàn)控製
某車型擺臂加強板製件L型製件,一般L形(xíng)狀(zhuàng)製件均(jun1)為左右對(duì)策同模開發,為防止存在側向力,導致(zhì)成形製件偏移,左右(yòu)對(duì)稱開發L型製件回彈整改與U型零件基本一致。
U型零件回彈控製
一般U型零件都容易(yì)出現回彈,圖1為某車型(xíng)左/右前縱梁內板前部本體製件及在整車上搭接關係(xì)的示意圖,從圖1可以看出,此(cǐ)製件在開發過程中出現了回彈問(wèn)題,圖(tú)2標(biāo)示出了製件回彈部位及具體的回彈量。經過反複(fù)分析,並根據(jù)其搭接關係與設(shè)計人員溝通,對製件做出更改,增加(jiā)加強筋長度(dù),在模具本身增加整形序,預(yù)定整形1~
3.5 mm.
工藝排(pái)序增(zēng)加整形序,製件(jiàn)整個(gè)側壁全部整形,保證製件無回彈現象發生。如圖5所以,組後翻邊(biān)側衝序增(zēng)加整形鑲塊,而且模具鑲塊全(quán)部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方(fāng)案(àn),按照此方(fāng)案更改模具,現場驗證成形製件無回彈現象出現(xiàn)。
根據(jù)以往開發車型(xíng)的(de)經驗,可以確定容易回彈製件明細,對此類製件應用的開發流程。
另外,目(mù)前(qián)通用的解決板料衝壓回彈的工藝措施做法有如(rú)下麵幾(jǐ)點:
1、校正彎曲
校(xiào)正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變(biàn)形區,迫使內層(céng)金屬受擠壓,被校正(zhèng)後,內外層(céng)都(dōu)被伸長,卸載後擠壓兩區的回彈趨(qū)勢(shì)相(xiàng)抵可以減小回彈(dàn)。
2、熱處理(lǐ)
在彎曲前進行退火(huǒ),降(jiàng)低其(qí)硬度和屈服(fú)應力可減小(xiǎo)回彈,同時也降低了彎(wān)曲力(lì),彎曲(qǔ)後再(zài)淬硬。
3、過度(dù)彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢複,板料的變(biàn)形角度及半徑會變大,可以采用板料(liào)變形程度(dù)超出理論變(biàn)形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的時(shí)間(jiān)軟化,可以減小回彈量。
5、拉(lā)彎
該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變(biàn)板料(liào)內部的應力狀(zhuàng)態(tài)和分布情況,讓整(zhěng)個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些卸(xiè)載後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局(jú)部壓縮工藝是通過減薄外(wài)側板料的(de)厚(hòu)度來增加外(wài)側板料的長(zhǎng)度,使內外層的回彈(dàn)趨勢相互抵(dǐ)消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多(duō)次(cì)來進行,以消除(chú)回(huí)彈。
8、內側圓(yuán)角鈍化
從彎(wān)曲部位的內側進行壓縮,以消除回彈。當(dāng)板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方(fāng)法效果比較好。
9、變整體拉延(yán)成為部分彎曲成形
將(jiāng)零件一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀(zhuàng)簡單的(de)產品有效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工具的表麵增加局部的凸包形狀,在後道工序時再消除增(zēng)加的形狀,使材(cái)料內的(de)殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回(huí)彈
在加工工具表麵時,設法使板料產生負向回彈。上(shàng)模返回後,製件通過回彈(dàn)而達到要求的形狀。
12、電磁(cí)法
利用電磁脈衝衝擊材料表麵(miàn),可以糾正由於回彈造成的形(xíng)狀和尺寸(cùn)誤差。