衝(chōng)壓件回(huí)彈的影響因素和有效控製方法
對於各類衝壓件來說,部落覺得(dé),拉深模是最不好處(chù)理的,因為材料會產生(shēng)流動,其它的類型,會處理一些,但像尺寸要(yào)求高的(de)衝壓件,回彈的問題有時(shí)候也是(shì)非常頭(tóu)痛(tòng)的,目前部落(luò)還沒有看到哪裏有準備的回彈計算(suàn)公式,一般都是大家憑經驗,針對不同(tóng)的材(cái)料,不同的R角來(lái)進行補償處理.當然,產生回彈的影響因素我們都是比(bǐ)較清楚的,如果在修理模具方麵,針對一些狀況,我(wǒ)們還是可以找到(dào)有效(xiào)控製回彈方法.
回(huí)彈對於(yú)汽車衝(chōng)壓件來說是較難解決的問題(tí),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(zhì)回彈,但這樣(yàng)卻(què)不能完全控製(zhì)回彈,還需要在模(mó)具調試階段彌補分析回彈補(bǔ)償(cháng)量的不足,增加整形工序。
衝壓件回彈的影響(xiǎng)因素
1. 材料(liào)性能
在汽車身上(shàng)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,板材(cái)的屈服強度越高(gāo),就越容易(yì)出現回彈現象。
厚板料(liào)零件的材料一(yī)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,熱軋厚板料(liào)的表(biǎo)麵(miàn)質量差、厚度公差大、材料力學性能不穩定(dìng),並且材料的延伸率較低.
2. 材料厚度
在成形過程中,板料厚度對彎曲性能有很大的影響,隨著板料厚度(dù)增加,回彈現象會逐漸減少(shǎo),這是因為(wéi)隨著板料厚度增加,參與塑性變形材料增(zēng)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(duàn)提高,回彈所造成零件(jiàn)尺(chǐ)寸精度(dù)的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調試都要(yào)求對零件回彈的(de)性質及大小有所了解,以便采取相應的對(duì)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(yīng)力(lì)變化不容忽(hū)視.
3. 零件(jiàn)形狀
不(bú)同形狀(zhuàng)的零件回彈差異(yì)很大,形狀複雜(zá)的零件(jiàn)一般都(dōu)會增加一序整形,防止成形不到位出現(xiàn)回彈現象,而更有一部分特(tè)殊形狀零件比較容易出現回(huí)彈現象,如U型零部(bù)件,在分析(xī)成形(xíng)過程中,必須考(kǎo)慮回彈(dàn)補償事(shì)宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力(lì)衝壓成形過(guò)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,改善材料內部(bù)應力分布。壓邊力(lì)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,會使內外應力差減(jiǎn)少(shǎo),從而使回彈減小(xiǎo)。
5. 拉延(yán)筋
拉(lā)延筋在當今工藝中應用較為廣泛,合理的設(shè)置拉延的位置,能夠有效地改變(biàn)材料(liào)流動方向及(jí)有效分配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(de)零件(jiàn)上(shàng)設置拉延筋,會使零件(jiàn)成形更充分,應(yīng)力分布(bù)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是在產品(pǐn)設計和模具開發階段。借助分析,準確(què)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(lái)減少回彈。而在模具調試階段,必須嚴格按照工藝(yì)分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回彈的分(fèn)析和矯正的工作量增加了30%~50%,但卻可(kě)以大大縮短模具調(diào)試周期(qī)。
回彈是與拉延成形過程緊密相關的。在不同的(de)拉延(yán)條(tiáo)件下(噸位(wèi)、行(háng)程及進料量等),雖然衝壓件(jiàn)都沒有成形問題,但(dàn)在切邊後的回彈會更加明顯地顯(xiǎn)現出來,回(huí)彈(dàn)分析與拉延(yán)成形分析(xī)使用同樣的軟件,但關(guān)鍵是如何設置(zhì)分析參(cān)數,以及(jí)對回彈結果進行有效評估。
異(yì)型零件回彈控(kòng)製
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(huí)彈部位及回(huí)彈多少度。根據製件回彈部位(wèi)及回(huí)彈度數,做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三序(xù)整(zhěng)形序,同時模具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型(xíng)擺臂加強板製(zhì)件L型製件,一般L形狀製(zhì)件均為左右對策同模開發(fā),為防止存(cún)在(zài)側向力,導致成形製件偏移,左右對稱開發L型製件回彈整改與U型零件基本一致。
U型零件回彈(dàn)控製
一般U型零件都(dōu)容易出(chū)現回彈,圖1為某車型左/右前縱梁(liáng)內板前部本體製(zhì)件及在整車上(shàng)搭接關係的示意圖,從(cóng)圖1可以看(kàn)出,此製件在開發過程中出現了回彈問題,圖2標示出了製件回彈部位及具體的回(huí)彈量。經過反複分析,並根據其搭(dā)接關係(xì)與設計人員溝(gōu)通,對製件做出更(gèng)改,增加加(jiā)強筋長度,在模具本身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工(gōng)藝排序增加整形序,製件整(zhěng)個側壁全部整形,保證製(zhì)件無(wú)回彈現象發生。如圖5所以,組(zǔ)後翻邊側(cè)衝序(xù)增加整形鑲塊,而且模具(jù)鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬(yìng)度達(dá)到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改(gǎi)模具,現場驗證成(chéng)形製件無回彈現象出現。
根據以(yǐ)往開發車型的經驗,可以確定容易回彈製件(jiàn)明細,對此類(lèi)製件應用的開發流(liú)程。
另外,目前通用的解決(jué)板料衝壓回彈的工藝措施做法有如下麵(miàn)幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在(zài)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,卸載後擠壓(yā)兩區的回彈趨勢相抵可以(yǐ)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可減小回彈,同時(shí)也降低了彎曲力,彎曲後再(zài)淬硬。
3、過度彎曲
彎(wān)曲生(shēng)產中,由於彈(dàn)性(xìng)恢複,板料的變形角度及半徑會變大,可以采用板料變形程度超出理論變形程(chéng)度的(de)方式來減小回彈。
4、熱彎
采(cǎi)用加熱彎曲(qǔ),選(xuǎn)擇合適溫度(dù),材(cái)料有足夠的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎(wān)
該方法是在板料彎曲的同(tóng)時施加切向拉力,改變板料內部的(de)應力(lì)狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉(lā)伸變形範圍內,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(gōng)藝是通過減薄外側板(bǎn)料的厚度來增加外側板料的長度,使內外層的回彈趨勢相互抵(dǐ)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
從彎曲部位的(de)內側進行壓縮,以消除回彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方法效(xiào)果比較好。
9、變整(zhěng)體拉延成為部分彎(wān)曲成形
將零件一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形以減少回彈。這種(zhǒng)方法對二維(wéi)形狀簡(jiǎn)單的產品有效。
10、控製殘餘應力
拉延時(shí)在工具(jù)的表麵增加局部的凸包形狀(zhuàng),在後道工序時再消除增加的形狀,使(shǐ)材料(liào)內的(de)殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈(dàn)。
11、負回彈(dàn)
在加工工具表麵時(shí),設法使板料產(chǎn)生負(fù)向(xiàng)回彈。上模返回後,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(jiū)正由於回彈造成的形狀(zhuàng)和尺(chǐ)寸誤差。