衝壓件回彈的影響因素和有效控(kòng)製方法
對於各類衝(chōng)壓件來說,部落覺得,拉深模是最不好處理的,因為材料會產生流動,其它的類型,會處理一些,但像尺寸要求高的衝(chōng)壓件,回彈的問題有時(shí)候也是非常頭痛的,目前部落還沒有看到哪(nǎ)裏有準備的回彈計算(suàn)公式(shì),一般(bān)都是大(dà)家憑(píng)經驗,針對不同的材料,不同的R角來進行補償處(chù)理.當然,產生回彈的影響因素我們都是比較清楚的,如果在修理模具方麵,針對一些狀(zhuàng)況,我們還是可以找(zhǎo)到(dào)有效控製回彈方法.
回彈對於汽車衝壓件來說是較難解(jiě)決的(de)問題,現階(jiē)段僅用軟(ruǎn)件分析理(lǐ)論回彈補償量,在產品上增加加強筋控製回彈,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回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓件(jiàn)回彈的影響因素
1. 材料性能
在汽車身上有不同強度的衝壓件,從普通板材到高強板,不同板材有著不同的屈服強度(dù),板材的屈服強度越高,就越容易出現回彈現象。
厚板料零件的(de)材料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合金高強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱(rè)軋厚板料的表麵質量差、厚(hòu)度公差大、材料力學性能不穩定,並且材料的延伸率較低.
2. 材料厚度
在成形過(guò)程中(zhōng),板料厚(hòu)度對彎曲性能有很大的影響,隨著板(bǎn)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),參與塑性變形材料增加,進而彈性回複變形也增加,因此,回彈變小(xiǎo)。
隨著厚(hòu)板料零件材料強度級別的不斷提高,回彈所造成零(líng)件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具(jù)設計和後期的工藝調試都(dōu)要求對零件回彈(dàn)的性質及大小有所了解,以(yǐ)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(jìng)與板厚之比一般都很小,板厚方向(xiàng)的應力及其(qí)應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀(zhuàng)的零件回彈差異很大,形狀複雜的零件一般都會增加一序整形,防止成形不(bú)到位出現回(huí)彈現象,而(ér)更有一部分特殊形狀零件比較容易(yì)出現回彈現象,如U型零部件,在分析成形過程中,必須考慮回彈補償事(shì)宜。
4. 零件壓邊力
壓邊(biān)力衝壓成形過程是一(yī)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,改善材料(liào)內部應力分布。壓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,如果成形充分,會使內外應力(lì)差減少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用較(jiào)為廣(guǎng)泛,合理的設置拉延的位(wèi)置,能夠有效地改變材料流動方向及有效分配(pèi)壓料麵上的進料阻力,從而提高材料(liào)成形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形更充(chōng)分,應力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓件回(huí)彈控製方法
減少(shǎo)或消(xiāo)除回彈最佳的時機是在產品設計和模具開發(fā)階段。借助(zhù)分析(xī),準(zhǔn)確預測回彈量,對產品設計和工藝進行優化,利用產品形狀、工藝和補償來減(jiǎn)少回彈(dàn)。而在模具(jù)調試階段,必須嚴格按照工(gōng)藝分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和矯(jiǎo)正的工作量增加了30%~50%,但卻(què)可以大大縮短模具調試周期。
回(huí)彈是與拉延成形過程(chéng)緊密相關的(de)。在(zài)不同的拉延(yán)條件(jiàn)下(噸位、行程及進料量等),雖然衝壓件都沒(méi)有成形問題,但在切邊後的回彈會更加明顯(xiǎn)地顯現出來,回彈分析與拉延成形分析使用(yòng)同樣的軟件,但(dàn)關鍵是如何設置分(fèn)析參數,以及對回彈結果進行有效(xiào)評估。
異型零件回彈控製(zhì)
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標注出了製件回彈部位及回彈多少度。根據製(zhì)件回彈(dàn)部位及(jí)回彈度數,做出如圖7所示的對策。在工藝(yì)路線上同樣增(zēng)加整形4°,增加第(dì)三序整形序,同時模具整(zhěng)形(xíng)鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達(dá)到HRC58~62。
L型(xíng)零(líng)件(jiàn)回彈控製
某車型擺臂加(jiā)強板製件L型製件,一般(bān)L形狀製件均為左右(yòu)對(duì)策同模(mó)開發,為(wéi)防止(zhǐ)存在側向力,導致成形製件偏移,左右對稱開發L型製(zhì)件回彈(dàn)整改與U型零件基本一致。
U型零(líng)件回彈控(kòng)製
一般U型零件都容(róng)易出現回彈,圖1為某車型左/右前縱梁內板前部本體製件及在整車上搭接關係的示意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中出現了回彈問題,圖2標示出了製件(jiàn)回(huí)彈部位及具體的(de)回彈量。經過反(fǎn)複分析,並根據其搭接關係與設計人員溝通,對製件做出更(gèng)改,增加加強筋長度,在模具本身增加整形(xíng)序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝(yì)排序增加整形序,製(zhì)件整個側壁全部整形,保證製件無回彈(dàn)現象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形鑲塊,而且模具鑲塊全部用(yòng)Cr12MoV材質(zhì),保證處理淬火(huǒ)硬度達到HRC58~62。最終確定此方案(àn),按照此(cǐ)方案更改(gǎi)模具,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,目前通用的(de)解決板(bǎn)料衝壓回彈的工藝措施做法有如下麵幾點:
1、校正彎曲(qǔ)
校正(zhèng)彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層(céng)金屬受擠壓,被校正後,內(nèi)外層都被伸長,卸載後擠(jǐ)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(dī)其硬(yìng)度和屈服應力可減小回彈,同時也降低了彎曲力,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(xíng)角度及半徑會變大(dà),可以采用板料變形程度超出理論變形程(chéng)度的方式來(lái)減小回彈(dàn)。
4、熱彎
采(cǎi)用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的(de)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拉力,改變板料內部(bù)的應力狀態和分布情況,讓整個斷(duàn)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(xiǎo)了回彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工(gōng)藝是通過(guò)減薄(báo)外側(cè)板(bǎn)料的厚度來(lái)增加外側板料的長度,使內外層的回彈趨勢相(xiàng)互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多次來進行,以消除回彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲部位(wèi)的內側進行壓縮,以消除回彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎(wān)曲,采用這種(zhǒng)方(fāng)法效果比較好。
9、變整體拉延成(chéng)為部分(fèn)彎曲成形
將零件一部(bù)分采用彎曲(qǔ)成形後再通過拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單(dān)的產品有效。
10、控製(zhì)殘餘應力
拉延時(shí)在工具的表麵增加局部的凸包形狀,在(zài)後道工序時再消(xiāo)除增加的(de)形(xíng)狀,使材料(liào)內的殘餘應力(lì)平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具表麵時,設法使板料產生負向回彈。上模返回(huí)後,製件通過回彈而(ér)達到要求的形狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝(chōng)衝擊材料表麵,可以糾正由於回彈造成的形(xíng)狀和尺寸誤差。