衝壓件回彈的影響因素和有效(xiào)控製方法
對於各類衝壓件來說(shuō),部落覺得,拉深模是最不好處理的,因為材料會產(chǎn)生流動,其它的類型,會處理一些,但像尺寸要求(qiú)高的衝壓(yā)件,回彈的問題有時候也(yě)是非常(cháng)頭痛的,目前部落還沒(méi)有看到(dào)哪裏有準備的回彈計算公(gōng)式,一般都是大家憑經驗,針對不同的材料,不同的R角來進行補償處(chù)理.當然,產(chǎn)生回彈(dàn)的影響因素我(wǒ)們(men)都(dōu)是比較清楚的,如果在修(xiū)理模(mó)具方麵,針對一些狀況,我們還是可以找到有效控製回彈方(fāng)法.
回彈對於汽車衝壓件(jiàn)來(lái)說是較難解決的問題(tí),現階段僅用軟件分析(xī)理論回彈補償量,在產品上增加加強(qiáng)筋控製回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需要在模具調試階段彌補分析(xī)回彈補償量的不(bú)足,增加整形工序。
衝(chōng)壓(yā)件回彈的影響因素
1. 材(cái)料性能
在汽車身上有不同強度的衝壓件(jiàn),從普通板材到高強板,不(bú)同板材有著不同的屈服強度,板材的屈服強度越高,就越容易出現回彈(dàn)現象。
厚板(bǎn)料零件的材料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋(zhá)低合金高強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材料力學性(xìng)能不穩定,並且材料的延伸率(lǜ)較低.
2. 材料厚(hòu)度
在(zài)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(xiàng)會逐漸減少,這是因為隨著板料厚度增加,參與塑(sù)性變(biàn)形(xíng)材料增加,進而彈性回(huí)複變形也增加,因此(cǐ),回彈變小。
隨著厚板料零件材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(yì)調試都要求對零件回彈的性質及大小有所了解,以便采取相(xiàng)應的對策和補(bǔ)救方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板(bǎn)厚方向的應力及其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀的零件回彈差異很大,形(xíng)狀複雜的零件一般都會增加一序(xù)整形,防止成形(xíng)不到位出現回彈現象,而更有一部分(fèn)特殊形狀零件比較容易(yì)出現回彈現(xiàn)象,如U型零部(bù)件,在分析(xī)成形(xíng)過程中,必須考慮回彈補償事宜(yí)。
4. 零件壓邊力
壓邊力衝壓成形過程(chéng)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(xiàng),改善材料內部(bù)應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分,特(tè)別(bié)是零件側壁與R角位(wèi)置,如果成形充分,會使內外應力(lì)差減少,從而使回(huí)彈減(jiǎn)小。
5. 拉延筋
拉延筋(jīn)在當今(jīn)工藝(yì)中應用較為廣泛,合(hé)理的設(shè)置拉延的位置,能夠有效(xiào)地(dì)改變材料流動方向及(jí)有效分配壓料麵上的進料阻力,從而提(tí)高材料成形性,在容易出現回(huí)彈的零件上設置拉延(yán)筋,會使零件成(chéng)形更充分,應力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓件回彈控製方法(fǎ)
減(jiǎn)少(shǎo)或消除回彈最佳的時機是在產(chǎn)品設計和模具開發階段。借助分析,準確預(yù)測回彈量,對產品設計(jì)和工藝進行優化,利用產品(pǐn)形狀、工藝和補償來(lái)減少回彈。而在(zài)模具調試階段,必(bì)須(xū)嚴格按照(zhào)工藝分析(xī)的指導(dǎo)來試模。與普通SE分析比較,回彈的分(fèn)析和(hé)矯正的工(gōng)作量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試(shì)周期。
回彈是與拉延成形過程緊密相關的。在不同的拉延(yán)條件下(噸位、行程及進料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題,但在切邊後的回彈(dàn)會更加明顯地(dì)顯現出來,回(huí)彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件,但關鍵是如何(hé)設置分析參數,以及對回彈結(jié)果進行有效(xiào)評估。
異型零件回彈控製
前地板左右門檻製(zhì)件開發過程中(zhōng)出現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈部位及回彈多少度。根據製件回彈部(bù)位及回彈度數,做出如圖7所示的對策(cè)。在(zài)工藝路線上同樣增加整(zhěng)形4°,增加第三序(xù)整形序,同時模具(jù)整(zhěng)形鑲塊(kuài)材質應用為Cr12MoV,硬度需達(dá)到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂加強板製件L型(xíng)製件,一般L形狀製件均(jun1)為左右對策同模開發,為防止存(cún)在側(cè)向力,導致成形製件偏移,左右對稱開發L型製件回彈(dàn)整改與U型零件基本一致(zhì)。
U型零件回彈(dàn)控製
一般(bān)U型零件(jiàn)都容易出現回彈,圖1為某車型左/右前縱梁內板前部(bù)本體製件及在整車(chē)上搭接關係(xì)的示意圖(tú),從(cóng)圖1可以看出,此製件(jiàn)在開發過程中出現了回彈問題,圖2標示出了(le)製件回彈部位(wèi)及具體的回彈量。經過反(fǎn)複分析,並根(gēn)據其搭接關係與設計人員溝通,對製件做出更改,增加加強筋長度,在模具本(běn)身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排(pái)序增加整形序,製件整個側壁全部整形,保(bǎo)證(zhèng)製件無(wú)回彈現象發生。如(rú)圖5所以(yǐ),組後翻邊側衝序增加整(zhěng)形鑲塊,而(ér)且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保(bǎo)證處理淬火硬度(dù)達到HRC58~62。最終確定此(cǐ)方案,按照此方案(àn)更改模具(jù),現場驗證成形製件無回彈現象出現。
根據以往開發車型的經(jīng)驗,可(kě)以(yǐ)確定容易回彈(dàn)製件明細,對此類製(zhì)件(jiàn)應用的開發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓(yā)回彈的工藝措施做法有如下麵幾點:
1、校正(zhèng)彎曲(qǔ)
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲(qǔ)變形區,迫(pò)使內層金屬受(shòu)擠壓,被(bèi)校正(zhèng)後,內(nèi)外層都被伸長,卸載後擠壓兩(liǎng)區的回彈趨勢(shì)相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈(qū)服應(yīng)力可減小(xiǎo)回彈,同時也(yě)降低了彎曲力(lì),彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢複,板料的變形角(jiǎo)度及半徑會變(biàn)大,可以采用板料變(biàn)形程度超出理論(lùn)變(biàn)形(xíng)程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選(xuǎn)擇合適溫度,材料有足夠的時間軟化,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(xiàng)拉力,改變板料內部的應力狀(zhuàng)態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些卸(xiè)載後,內(nèi)外層的回彈趨(qū)勢相互抵消,減小了回(huí)彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是(shì)通過減薄外側板(bǎn)料的厚度來增加外側板料的長度,使內外層的回(huí)彈趨勢相互抵(dǐ)消。
7、多次彎曲
將彎曲成(chéng)形分成多(duō)次來進(jìn)行(háng),以消(xiāo)除回彈(dàn)。
8、內(nèi)側圓角鈍化
從彎曲部(bù)位的內側進行壓縮,以消除(chú)回彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方法效果比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成形
將零件一部分采用彎曲成(chéng)形後再通過拉延成形(xíng)以減少回彈。這種方法對二維形狀(zhuàng)簡(jiǎn)單的產品(pǐn)有效。
10、控製殘餘應力
拉延時(shí)在工具的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,使材料內的殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加(jiā)工(gōng)工具表麵時,設法使板料產生負(fù)向回彈。上模返回後(hòu),製件通過回彈而達到要(yào)求的形狀。
12、電磁法
利(lì)用電磁脈衝衝擊材料(liào)表麵,可以糾正由(yóu)於回彈造成的(de)形狀(zhuàng)和尺寸誤差。