衝壓件回(huí)彈的影(yǐng)響因素和有效控製方法
對於各(gè)類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最不好處理(lǐ)的,因為材料會產生流(liú)動(dòng),其(qí)它的類型,會處理一些,但像尺寸要求高的衝壓件,回彈(dàn)的問題有時候也是非常頭痛的,目前部落還沒有看到哪裏有準(zhǔn)備的回彈計算公式,一般都(dōu)是大家憑經驗,針對(duì)不(bú)同的材料,不同的R角來進(jìn)行補(bǔ)償(cháng)處理.當然,產生回彈的(de)影響因素我們都是比較清楚的,如果在修理模具方麵,針對一些(xiē)狀況,我們還是可以找(zhǎo)到有(yǒu)效控製回彈方法.
回(huí)彈對於汽車衝(chōng)壓件來說是較難解(jiě)決的問題,現階段僅用軟件分析理論回彈補償量,在產品上增加加強筋控製回彈,但這樣(yàng)卻不能完全控製回彈,還需要在模具調試階段彌補分析回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓(yā)件回彈的(de)影(yǐng)響因素
1. 材料性(xìng)能
在汽車身上有不同強度(dù)的衝壓件,從普通板材到高強板,不同板材有著不同的屈服強(qiáng)度,板材的屈服強度越高,就越容易出現回彈現象。
厚板(bǎn)料零件的材料(liào)一般采用熱軋碳素鋼板或(huò)熱軋(zhá)低合金高強度鋼(gāng)板。與(yǔ)冷軋(zhá)薄板料相比,熱軋厚板料的表麵(miàn)質量差(chà)、厚度公差(chà)大、材料力學性(xìng)能不穩定,並且材料的延伸率較低.
2. 材料(liào)厚度(dù)
在成形過程中,板料厚度對彎曲性能有很(hěn)大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現象會(huì)逐漸減少,這是因(yīn)為隨著板料(liào)厚度(dù)增加,參與塑(sù)性變形材料增加,進而彈性回複變形也增(zēng)加,因此(cǐ),回彈變小。
隨著厚板料(liào)零(líng)件材(cái)料強度級別的不斷提高,回彈所造成零件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調試都要求對零件回彈(dàn)的性質及大小有所了解(jiě),以便采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比一般(bān)都很小,板厚方向的應力及其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不(bú)同形狀的零(líng)件回彈差異很大,形狀複雜的零件一般都會增加一序整形,防止成形(xíng)不到位出現回彈現象(xiàng),而(ér)更有一部分特殊形狀零件比較容易出現回彈現象,如U型(xíng)零部件,在分析成形過程中,必須考慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力(lì)
壓邊力衝壓成形(xíng)過程是一項重要的工藝措施,通過不斷優化壓邊力,可以調整材料流動方向,改(gǎi)善材料內部應力分布。壓(yā)邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別是零件側壁與R角位置,如果成形(xíng)充分,會使內外(wài)應力(lì)差減少,從(cóng)而(ér)使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中(zhōng)應用較為廣泛,合理的設置(zhì)拉延的位置,能夠(gòu)有(yǒu)效地(dì)改變(biàn)材料(liào)流動方向及(jí)有效分(fèn)配壓料麵上的進(jìn)料阻力,從而提高材料成(chéng)形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延(yán)筋,會使(shǐ)零(líng)件成形更充分,應力分布更均勻,從而(ér)回彈減小。
衝壓件回彈控製方法(fǎ)
減少或消除回彈最佳的時機是在(zài)產品設計和模具開發(fā)階段。借(jiè)助分析,準確預測回彈量,對(duì)產品設計(jì)和工(gōng)藝進行優(yōu)化,利用產品形(xíng)狀、工藝和補償(cháng)來減少回彈(dàn)。而在模具調試階段(duàn),必須嚴(yán)格按照工藝(yì)分析(xī)的(de)指(zhǐ)導(dǎo)來(lái)試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和(hé)矯正(zhèng)的工作量增加了30%~50%,但卻可(kě)以大大縮短模具調試(shì)周期。
回彈是與拉(lā)延成形過程(chéng)緊密(mì)相關的。在不同的拉延條件下(xià)(噸位、行程及進料量等),雖然衝壓件都沒(méi)有(yǒu)成形問題,但在切邊後的回彈會更加明(míng)顯地顯(xiǎn)現(xiàn)出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的(de)軟件,但關鍵是(shì)如何設置分析參數,以及對回彈結果進行有效(xiào)評(píng)估。
異(yì)型零件回彈控(kòng)製
前地板左右門檻製件開發過(guò)程中出(chū)現回彈4°現象(見圖6),圖(tú)6標注出了製件回彈部位及回彈多少度。根據製件回(huí)彈部(bù)位及回(huí)彈度數,做出(chū)如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形(xíng)4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零(líng)件回彈控製
某(mǒu)車(chē)型擺臂加強板製件L型製件,一(yī)般(bān)L形(xíng)狀製件均為左右對策同模開發,為防止存在側向力,導致成形製件偏移,左右對稱開發L型製件回彈整改(gǎi)與U型零件基(jī)本一(yī)致。
U型零件回彈控製
一般U型零件都容(róng)易出現回彈,圖1為某(mǒu)車型左/右前縱梁內板前部本體製件及(jí)在整車上搭接關係的示意圖,從圖1可以看出,此製件在(zài)開發過程中出現了(le)回彈問題,圖2標示出了製件回彈(dàn)部位及具體的回彈量。經過反複(fù)分(fèn)析,並根(gēn)據其搭(dā)接關係與設計人員溝通,對製件做出更改,增(zēng)加(jiā)加強筋長度,在模具本身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加(jiā)整形序,製件整個側壁全部整形,保證(zhèng)製件無回(huí)彈現象發(fā)生。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形(xíng)鑲塊(kuài),而(ér)且模具鑲塊(kuài)全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此(cǐ)方案,按照此方案(àn)更改模具,現場驗證成形製件無回彈現象出現。
根據以往(wǎng)開發車型的經驗,可以確定容易回彈製件明細,對此類製件(jiàn)應用(yòng)的(de)開發流程。
另外,目前通用的解決板料(liào)衝壓回彈的工藝措施做法(fǎ)有如(rú)下(xià)麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層金屬受擠壓(yā),被校正後,內(nèi)外層都被(bèi)伸長,卸載後擠壓兩區的回彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火(huǒ),降低其(qí)硬度和屈(qū)服應力可減小回彈(dàn),同時也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度彎(wān)曲
彎曲生產中,由於(yú)彈性恢複,板料的變形角度及(jí)半徑會變大,可以采(cǎi)用板料變形程度超出(chū)理論變(biàn)形程度(dù)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(ruǎn)化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變(biàn)板料內部的應力狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍(wéi)內,這些卸載後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是(shì)通過減薄外側板料的厚度來增加(jiā)外側板料的長度,使內(nèi)外(wài)層的回彈趨勢相互抵消。
7、多次彎(wān)曲
將彎曲成形分成(chéng)多次來進行,以消除回彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲部位的內側進行壓縮,以消除回彈。當(dāng)板形U形(xíng)彎曲時,由於(yú)兩側對稱彎曲,采用這種方法效果比較好。
9、變(biàn)整體拉延成(chéng)為部分彎曲成(chéng)形
將零件一部(bù)分采(cǎi)用彎曲成(chéng)形後再通過拉延成形以減(jiǎn)少回彈。這種(zhǒng)方法對二維形狀簡單(dān)的產品有效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工(gōng)具的(de)表麵增加局部的凸包形(xíng)狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使材料內(nèi)的殘(cán)餘應(yīng)力平衡發(fā)生變化,以消除回彈。
11、負回彈(dàn)
在加工工具表麵(miàn)時,設法使板料產生負向回彈。上模返回後,製件通過回彈(dàn)而達到(dào)要求的形狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝(chōng)衝擊材料(liào)表麵,可以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差(chà)。