衝壓件回彈(dàn)的影響(xiǎng)因素和有效控製方法
對於各類衝壓(yā)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,其它的類型,會處理(lǐ)一(yī)些,但(dàn)像尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題有時候也是非常頭(tóu)痛的,目前部落還沒(méi)有看(kàn)到哪裏有準備(bèi)的回彈計算(suàn)公式,一般(bān)都是大家憑經驗,針對不同的(de)材料,不同(tóng)的(de)R角來進行補償處理.當然(rán),產生回彈的影響因素我們都是比(bǐ)較清楚的,如(rú)果在修理模具方麵,針對一些狀況,我們還是可以找(zhǎo)到有效控製回彈方法.
回彈對於(yú)汽車衝壓件來說是較難解決的問題,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,但這樣卻不(bú)能完全控製(zhì)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(zēng)加整形工序。
衝壓件回彈的影響因素(sù)
1. 材料(liào)性能
在汽車身上有不同強度的衝壓件,從(cóng)普通板材到高強板,不同(tóng)板材有著(zhe)不同的(de)屈服強度,板材(cái)的屈服強度越高,就越容易出現回彈(dàn)現象。
厚板料零件(jiàn)的材料一般采用熱軋碳素鋼板(bǎn)或熱(rè)軋低合金高強度鋼板。與冷軋薄板(bǎn)料相比(bǐ),熱軋厚板料的表麵質量差、厚(hòu)度公(gōng)差大(dà)、材料力(lì)學性能(néng)不穩(wěn)定,並且材(cái)料的延伸率(lǜ)較低.
2. 材料厚度
在成形過程中,板料(liào)厚(hòu)度對彎曲性能有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現(xiàn)象會逐(zhú)漸減少,這是因為隨著板(bǎn)料厚度增加,參與塑性變形材(cái)料增加,進而彈性回複變形也增(zēng)加,因此,回彈變(biàn)小。
隨著厚板料零件材料強(qiáng)度級別的不斷提高,回彈所(suǒ)造成零件尺寸精度的問題(tí)越來(lái)越嚴重,模具設計和後期的工藝調試都要求對零件回彈的性質及大(dà)小有所了解,以便采取(qǔ)相應的對策和補(bǔ)救方(fāng)案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑(jìng)與(yǔ)板厚之比一般都很小,板(bǎn)厚方向的應力(lì)及其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀(zhuàng)
不同形狀的零件回彈差異很大,形狀複雜的零件一般(bān)都會增加一(yī)序整形,防止成形不到位出現回彈現(xiàn)象,而更有一部分特殊形狀(zhuàng)零件比(bǐ)較(jiào)容易出現回彈現象,如(rú)U型零部件,在分析成(chéng)形(xíng)過程(chéng)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(bú)斷優化(huà)壓邊力,可以調整材(cái)料流動方向,改善(shàn)材料內部應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更(gèng)加充分,特別是零件側(cè)壁與(yǔ)R角位置,如果成形充分,會使內(nèi)外應力差減少,從而(ér)使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用較為廣泛(fàn),合理的設置拉延的位置,能夠有效地改變材(cái)料流(liú)動方向及有效分配壓料麵上(shàng)的進料阻力,從(cóng)而提高材(cái)料成形性,在容易出現回彈(dàn)的零件上設置(zhì)拉(lā)延筋,會使零(líng)件成形更充分(fèn),應力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓(yā)件回彈控製方法(fǎ)
減少或消除回彈最佳的時機(jī)是在產品設計和模具開發階段。借助分析,準確預測回彈量,對產品設計和工藝進行優化,利用(yòng)產品形狀、工藝和補償來減(jiǎn)少回彈。而在模具調試階段,必須嚴格按照(zhào)工藝分析的指導(dǎo)來試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和矯正(zhèng)的工作量(liàng)增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試周期。
回彈是與拉延成形過程緊密相關的。在不同的拉延條件下(噸(dūn)位、行程及進料量等),雖然衝壓件都沒有(yǒu)成形問題,但在切邊後的回彈會更加明顯地顯現出來,回彈分(fèn)析與拉延成(chéng)形分析使用同樣的軟件,但關(guān)鍵是如何設置分析參數,以及對回彈(dàn)結果進行有效評估(gū)。
異型零件回彈控製
前地板左右門檻製件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(jù)製件回(huí)彈部位及回彈度數(shù),做出如(rú)圖7所示的(de)對策。在工藝路線上同樣增加整(zhěng)形4°,增加第三(sān)序整形(xíng)序,同時模具整(zhěng)形(xíng)鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車(chē)型擺臂加強板製(zhì)件L型製件,一般L形(xíng)狀製件均為左右對策同模開(kāi)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型零件基本一致。
U型零件(jiàn)回彈控製
一般U型零件都容易出現回彈,圖1為某車型左(zuǒ)/右前縱梁內板(bǎn)前部本體製(zhì)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(zài)開發過程中出現(xiàn)了回彈問題,圖2標示出了製件回彈部位及具體(tǐ)的回彈量(liàng)。經過反複分析,並根據其搭接關係與(yǔ)設計人員溝(gōu)通,對製件做出更改,增加加強(qiáng)筋長度,在(zài)模具(jù)本身增加整形序,預定(dìng)整(zhěng)形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整(zhěng)形序,製(zhì)件整個側壁全部整形(xíng),保證製件無回彈現象發生(shēng)。如圖5所以,組後翻邊側衝序(xù)增加整形鑲(xiāng)塊,而且(qiě)模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達(dá)到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具,現場驗證成形製(zhì)件無回(huí)彈現象出現。
根據以(yǐ)往(wǎng)開(kāi)發車(chē)型的經驗,可以(yǐ)確定容易回彈製(zhì)件明細,對此類製件應用的開發流程。
另外,目前(qián)通用的解決板料(liào)衝壓回彈的工(gōng)藝措施做法(fǎ)有如下麵幾點:
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(shǔ)受擠壓,被校正後,內(nèi)外層都被伸長(zhǎng),卸載後擠壓兩區的回(huí)彈趨勢(shì)相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力(lì)可減小回彈,同時也(yě)降(jiàng)低了彎曲力,彎曲(qǔ)後再淬硬。
3、過度彎曲(qǔ)
彎曲生產中(zhōng),由於彈(dàn)性恢(huī)複,板(bǎn)料(liào)的變形角(jiǎo)度及半徑會變大,可(kě)以采用板(bǎn)料變形程(chéng)度超出理論變形程度(dù)的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加(jiā)熱彎(wān)曲,選擇合適溫度,材料有足夠的(de)時間軟化(huà),可(kě)以減小(xiǎo)回彈量。
5、拉彎(wān)
該方法(fǎ)是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內(nèi)部的應力狀態和分布(bù)情況,讓整個(gè)斷麵處於塑性拉伸(shēn)變形範(fàn)圍內,這(zhè)些卸載後,內外層的(de)回彈趨勢相互(hù)抵消(xiāo),減(jiǎn)小了回(huí)彈。
6、局部壓縮
局部(bù)壓縮工藝是通過減薄外側板料的厚(hòu)度來增加外側(cè)板料的長度,使內外層(céng)的回彈(dàn)趨勢相互(hù)抵消。
7、多次(cì)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(dāng)板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這(zhè)種方法效(xiào)果比(bǐ)較好。
9、變整體拉延成為(wéi)部分彎曲成形
將零件一部(bù)分采用彎曲成形後(hòu)再通過拉(lā)延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產(chǎn)品有效。
10、控製殘餘應力
拉延(yán)時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(xíng)狀,使(shǐ)材料內的殘餘應力平(píng)衡發生變化,以消除回彈。
11、負(fù)回彈
在加工工具表麵(miàn)時,設法使板料產生(shēng)負向回彈。上模(mó)返回後,製件通過回彈而達到要求的形狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾正由於回彈(dàn)造成的形狀和(hé)尺寸誤差。