衝壓件回(huí)彈的影響因素和有效控製方法(fǎ)
對於各(gè)類(lèi)衝壓(yā)件來說,部落覺得,拉(lā)深(shēn)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壓件,回彈的問(wèn)題有(yǒu)時(shí)候也是非(fēi)常頭痛的,目前部落還沒有看到哪裏有準備的回彈計算公式,一般都是大家憑經(jīng)驗,針對不同的(de)材料,不同的R角來進(jìn)行補償處理.當然,產生回彈的影響因素我(wǒ)們都是比較清楚的(de),如果(guǒ)在修(xiū)理模(mó)具方麵,針(zhēn)對一些狀況,我們還是可以找到有效控製回彈方法.
回彈對於汽車衝壓件來說是較難解決的問題,現階段僅用軟件分(fèn)析理論回彈補償量,在產品上(shàng)增(zēng)加加強筋控製回彈,但這(zhè)樣卻不能完全控製(zhì)回彈,還需要在模具調試階(jiē)段彌補分析(xī)回彈補償量的不足,增加整形工序(xù)。
衝壓件回彈的(de)影響因素
1. 材料性能
在汽車身上有不同強度的(de)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,板材的屈服(fú)強度越高,就越容易出現回彈現象。
厚板料零件的材料一般采(cǎi)用熱軋碳素鋼板或熱軋低合(hé)金高強度鋼板(bǎn)。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板料(liào)的表麵質量差、厚度公差大、材(cái)料力學性能不(bú)穩定(dìng),並且材料的延伸率較低(dī).
2. 材料厚度
在(zài)成形過程中,板料厚度對彎曲性能有很大的影響,隨(suí)著板料厚度增加,回(huí)彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板(bǎn)料厚度增加,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。
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(jīng)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的性質及大小有所了解,以便采(cǎi)取相應的對策和補救(jiù)方案。
對於(yú)厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比(bǐ)一般都很小,板厚方向的應力及其應力變化不容忽(hū)視.
3. 零件形(xíng)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(dōu)會增加一序整形,防止成形(xíng)不到位出現回彈現象,而更有一部分特殊(shū)形狀(zhuàng)零件比較(jiào)容易出現回彈現象(xiàng),如(rú)U型零部件,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(yā)成形(xíng)過程是一項重要的工藝措施,通過不(bú)斷優(yōu)化(huà)壓邊力,可以調整材料流動方向,改善材料內部應力分(fèn)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(jiǎo)位置,如(rú)果成形充分,會使內外應力差(chà)減少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在(zài)當今工藝中應用較(jiào)為廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠有效地改(gǎi)變材料流動方向及有效分配(pèi)壓料麵上的進料阻力,從(cóng)而提(tí)高材料成形性,在(zài)容易出現回彈的零件上設置拉延筋(jīn),會使零件成形更充分,應力(lì)分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓件回彈控製方法
減少或消除回彈最佳的時機(jī)是在產品(pǐn)設計(jì)和模具(jù)開發階段。借助分析,準確預測回彈量(liàng),對產品設計和工藝進(jìn)行優化,利用產品(pǐn)形狀、工藝(yì)和補償來減少回彈。而在模具(jù)調試(shì)階段(duàn),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,回彈的分析和矯正(zhèng)的工作量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調(diào)試周(zhōu)期。
回彈是(shì)與拉延成形過程緊密相(xiàng)關的。在不同的拉延條件下(噸(dūn)位、行程及(jí)進料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題,但在切(qiē)邊後的回彈會更加明顯地顯現出來,回彈(dàn)分析與拉延成形(xíng)分析使用(yòng)同樣的軟(ruǎn)件,但(dàn)關鍵是如何設置分析參數,以及對回彈結果進行有效評估。
異型零件回彈控製
前地板左右門檻(kǎn)製件開發過程中出現回彈4°現象(見(jiàn)圖6),圖6標注出了製件回彈部位及回彈(dàn)多少度。根據(jù)製件回彈部位及回彈度數,做出(chū)如圖7所示的對策(cè)。在工藝(yì)路線(xiàn)上(shàng)同樣增加整形4°,增加第三序整形(xíng)序,同時(shí)模具整形鑲塊材質應用(yòng)為Cr12MoV,硬度(dù)需達(dá)到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂加(jiā)強板製件L型製件,一般L形狀製件均為左右對策同模開發,為防止(zhǐ)存在側向力,導致(zhì)成形製件偏移,左右對稱開發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型零件都容易出現(xiàn)回彈,圖1為某車型左/右前縱梁內板(bǎn)前部(bù)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(zhì)件(jiàn)在開(kāi)發過程中出現了回彈問題,圖2標示出了製件(jiàn)回彈部位及具體的回彈量。經過反複分析,並根據其搭接關係(xì)與設計人員溝通,對製件做(zuò)出更(gèng)改,增加加強筋長度,在模具本身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁全部(bù)整形,保證製件無回(huí)彈現象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝(chōng)序增加整形鑲塊(kuài),而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保(bǎo)證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方案,按(àn)照(zhào)此方案更改(gǎi)模具,現(xiàn)場驗證成形製件無回彈現象出現。
根據以往開發車(chē)型的經驗,可以確定容易回彈製件(jiàn)明細,對此類製件應用的開發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓回彈的工藝措施做法(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,迫使內層金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠(jǐ)壓兩區的回(huí)彈趨勢相抵(dǐ)可以減小回彈。
2、熱處理
在(zài)彎曲前進行(háng)退火,降(jiàng)低其硬度和屈(qū)服應力可減小回彈,同時也降低了彎曲(qǔ)力,彎曲後再淬(cuì)硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢複,板(bǎn)料的變形角度及半徑會變大,可以采用板料變(biàn)形程度超出理論(lùn)變形程度的方式來減小回彈(dàn)。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的時間軟化,可以減小(xiǎo)回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內部的應(yīng)力(lì)狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內(nèi),這些(xiē)卸(xiè)載後,內(nèi)外層的回彈趨勢相(xiàng)互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局部壓(yā)縮工藝是通過減薄外側板料的厚度來增加外側板(bǎn)料的長度,使內外層的回彈趨勢相(xiàng)互抵消(xiāo)。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多次來進行,以消(xiāo)除回(huí)彈。
8、內側圓角鈍(dùn)化
從彎曲部位的內側進行壓縮,以消(xiāo)除回彈。當板(bǎn)形U形彎曲時,由於兩側對(duì)稱彎(wān)曲,采用這種方(fāng)法效果(guǒ)比較好(hǎo)。
9、變整體拉延成為部分彎(wān)曲成形
將零件一部分采用彎曲成(chéng)形後(hòu)再通過拉延成形以減少回彈。這種方法對(duì)二維形(xíng)狀簡單的產品有效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工具的表麵增加局(jú)部的凸包形狀,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)工工具表麵時,設(shè)法使板料產生負向回彈(dàn)。上模返回(huí)後,製件通過回(huí)彈而達到要求的形狀。
12、電磁法
利(lì)用電磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾(jiū)正由於回彈造成的形狀和尺寸(cùn)誤差。