衝壓件回彈的(de)影響因素和有效控製方法
對於各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最(zuì)不(bú)好(hǎo)處理的,因為材(cái)料會產生流動(dòng),其它的類型,會處理一些,但像尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題有時候(hòu)也是非(fēi)常頭痛的,目前部落還沒(méi)有看到哪裏有準備的回彈計(jì)算公式,一般都是大家憑經驗,針對不同的(de)材料,不同的R角來進行補(bǔ)償處理.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(duì)一些狀況,我們還是可以找到有效控製回(huí)彈方法.
回彈對於汽車衝壓件(jiàn)來說是較難解決的問(wèn)題,現階段僅用軟件分析(xī)理(lǐ)論回彈補償量(liàng),在(zài)產品(pǐn)上增加加(jiā)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(bǔ)償量的不足,增加整形工序。
衝壓(yā)件回彈的影響因素
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(bú)同(tóng)板材有著不同的屈服強度,板材的(de)屈服強度越高,就越容易出現回彈現象。
厚板料零件的材料一般采用(yòng)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)的表麵質(zhì)量差、厚度公差大、材料力學(xué)性能不穩定,並且材料的(de)延伸率較低(dī).
2. 材料厚度
在成(chéng)形過程中,板料厚度對彎曲性能有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現(xiàn)象會逐漸減(jiǎn)少(shǎo),這是因為隨著板料厚度(dù)增加,參與(yǔ)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(suí)著厚板料零件材料強度級別的不斷提高,回彈所造成零件(jiàn)尺寸精度的(de)問(wèn)題越來(lái)越嚴重,模具設計和後期的工(gōng)藝調試都要求(qiú)對零件回彈的性質及大小(xiǎo)有所了解,以便采取相(xiàng)應的對策和補救方案。
對(duì)於厚板料零件,其彎曲半徑(jìng)與(yǔ)板厚之比一(yī)般(bān)都很小,板厚方向的應力及其應力(lì)變化不(bú)容忽視.
3. 零件形狀
不同(tóng)形狀的零件回彈差異很大,形狀複雜的零件一般都會增加一序(xù)整形,防止成(chéng)形不到位出現回彈現(xiàn)象,而更有一部分特殊形狀零件比較(jiào)容易出現回彈現象,如U型零部件,在分析成形過程中,必須考慮回彈補償事宜(yí)。
4. 零件壓邊力
壓邊力衝壓成形過程是一項重要的工藝措(cuò)施(shī),通過不斷優化壓邊力,可以調整材料流動方向,改善材料內部應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別是零(líng)件側壁與R角位置,如果成形充分,會使內外應力差減少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉(lā)延筋在當今工藝中應(yīng)用較為廣泛,合理的設置拉延(yán)的位置,能夠有效地改變材料流動方向及有效分配壓料(liào)麵上的進料阻(zǔ)力,從而(ér)提高(gāo)材料成形性,在容(róng)易出現回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形(xíng)更充分,應(yīng)力分布更(gèng)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設(shè)計和模具開發階段。借助分析,準確(què)預測(cè)回彈量,對產品設計和工藝進行優化,利用產品形狀、工(gōng)藝和補償來減少回彈。而在模具調試階段,必須嚴格按照工藝分析的指導來(lái)試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作(zuò)量增加了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(guān)的。在不同的拉延條件下(噸位、行程(chéng)及進料量等),雖然衝(chōng)壓件都沒有成形問題,但在切邊後的(de)回彈會更加明顯地顯現出來,回彈分析與拉延(yán)成形分析使用同樣的軟件,但關鍵是(shì)如何設置分析參數,以及對回彈結果進(jìn)行有效(xiào)評估。
異型零件回彈控製
前地板左右門檻製件開(kāi)發過(guò)程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出(chū)了製(zhì)件回彈部位及回彈多(duō)少度。根(gēn)據製件回彈部(bù)位及回彈度數,做(zuò)出如圖7所示的對(duì)策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加(jiā)第三序整形序,同時模具整形鑲(xiāng)塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零(líng)件回彈(dàn)控製
某車型擺臂加強板製件L型製(zhì)件,一般L形狀製件均為左右對策同模開發,為防止存在側向力,導致成形製件偏(piān)移,左右對稱開發L型製件(jiàn)回彈整改(gǎi)與U型零件基本一致。
U型(xíng)零件(jiàn)回彈控製
一般U型零件(jiàn)都容易出現(xiàn)回彈,圖1為某車(chē)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(tú),從圖1可以看出,此製件在開發(fā)過程中出現了回彈問題,圖2標示出了製(zhì)件回(huí)彈部位及具體的(de)回彈量。經過(guò)反複分析,並根據其搭接關係與設計人員(yuán)溝通,對製件做出更改,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(jiā)整形序,製件整個(gè)側壁(bì)全部整形,保證製(zhì)件(jiàn)無回彈現象發生。如圖(tú)5所(suǒ)以,組後翻邊側衝序增加整形鑲塊,而(ér)且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質(zhì),保(bǎo)證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此(cǐ)方案,按照此方案更改模具(jù),現場驗證成形製(zhì)件無回彈現象出現。
根據(jù)以往開發車型(xíng)的經驗,可以確(què)定容易回彈製件明細,對此類製件應用的開發流程。
另外,目(mù)前通用的(de)解決板料衝壓回彈的工藝措施(shī)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(biàn)形區,迫使內層金屬受擠壓,被校正後,內(nèi)外層都被伸長,卸(xiè)載後擠壓兩區的回彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲(qǔ)前進行退火(huǒ),降低其硬度和屈服應力可減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後(hòu)再淬硬。
3、過度彎曲
彎(wān)曲生產中,由於(yú)彈性恢複,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度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠(gòu)的(de)時間(jiān)軟化,可以減小回(huí)彈量。
5、拉彎
該方法是(shì)在板料彎曲的同時施加切向拉力(lì),改變板料內部的應力狀態和分布情況,讓整個斷麵處(chù)於塑性拉伸變形範(fàn)圍內,這些卸載後(hòu),內外層的回(huí)彈趨勢相互抵消,減(jiǎn)小了回彈(dàn)。
6、局部壓縮
局(jú)部壓縮工(gōng)藝是通過減薄外側板料的厚度來增加外側(cè)板料的長度(dù),使內外層的回彈趨勢相互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多次來進行,以消除回彈(dàn)。
8、內側圓(yuán)角鈍化
從彎曲部位的內側進行壓縮,以消除回彈。當板形U形彎曲時,由於兩(liǎng)側對稱彎曲,采(cǎi)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形後再通過拉延成(chéng)形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的(de)產品有效。
10、控製殘餘應力(lì)
拉延時在工具的表麵(miàn)增(zēng)加局部的凸(tū)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(lì)平衡(héng)發生變(biàn)化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工(gōng)具表麵時,設法使板料產生負向回彈。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,可以糾正由於回彈造成(chéng)的形狀和尺寸誤差。