衝(chōng)壓件回彈的影響因(yīn)素和有效控製方法
對於各類(lèi)衝壓件(jiàn)來說,部落覺得,拉深模是最不好處理(lǐ)的,因為材(cái)料會(huì)產生流動,其它的類型,會(huì)處(chù)理(lǐ)一些,但像尺寸要求高的衝(chōng)壓件,回彈的問題有時候也是非常頭痛的(de),目前部落(luò)還(hái)沒有看到哪裏有(yǒu)準備的(de)回彈計算公式,一般都是大家憑經驗,針對不同的材料,不同的R角來進行(háng)補償處理.當然,產(chǎn)生回(huí)彈的影響因素我們都是比較清楚的,如果在修理模具方麵,針對一些狀況,我們還是可以(yǐ)找到有效控製回彈方法.
回(huí)彈對於汽車衝壓件來說是(shì)較難解決的問題,現階段僅用軟件分析理論回彈補(bǔ)償量,在產品上增加加強(qiáng)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。
衝壓件回彈的影響(xiǎng)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(gāo)強板,不(bú)同板材有(yǒu)著不同的屈服強度,板材的屈服強度越高,就越容易出現回彈現(xiàn)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(yǔ)冷軋(zhá)薄板料相比,熱軋厚(hòu)板料的表麵質量差、厚度公差大、材(cái)料力學性能(néng)不穩定,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,隨著板料厚度增加(jiā),回彈現象會逐漸減(jiǎn)少,這(zhè)是因為隨著板料厚度增加,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(jiàn)材料強度級別(bié)的不斷提高,回彈所造(zào)成零件尺寸精度的問題越來(lái)越(yuè)嚴重,模(mó)具設計和(hé)後期的工藝調(diào)試都要求(qiú)對零件回彈(dàn)的性質(zhì)及大小有所了解,以便采取相應的對策和補救方案。
對(duì)於厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比(bǐ)一般都很小,板(bǎn)厚方向的應力及其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀的零(líng)件回彈差異(yì)很大,形(xíng)狀複雜的零(líng)件一般都會增加一序整形,防止成形不到位出現(xiàn)回彈(dàn)現象,而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(líng)部件,在分析成(chéng)形過程中,必須考慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力衝壓成形過程是一項重要的工藝措施,通過不斷優化壓邊力(lì),可以調整材料流動方向(xiàng),改善材料內部應力分布(bù)。壓邊力增大(dà)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(guǒ)成形充分(fèn),會使內外應力(lì)差減少,從而(ér)使回彈減小。
5. 拉延筋(jīn)
拉(lā)延筋(jīn)在當今工藝中應用較為廣泛(fàn),合理的設置(zhì)拉延的位置,能夠有效地改變材料流動方(fāng)向(xiàng)及有效分配壓料麵上(shàng)的進料阻力,從而提高材料成形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延(yán)筋,會使零件成形更充分,應力分布更均勻,從而回彈減(jiǎn)小。
衝壓件回彈控製方法
減少(shǎo)或消除回彈最佳的(de)時機是在產品設計和模具開發階段。借助分析(xī),準(zhǔn)確預測回彈量(liàng),對產品設計和(hé)工(gōng)藝進行優化,利用產品形狀、工藝(yì)和補償來減少回(huí)彈。而在模(mó)具調試階段,必須嚴格按(àn)照工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。
回彈是與拉延成形過程緊密相關的(de)。在不同的拉延條件下(噸位、行程(chéng)及進料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題(tí),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,以及對回彈結果進行有效評估。
異型(xíng)零件回(huí)彈控製
前地板左(zuǒ)右門檻製件開發過程中出現回彈4°現象(見圖(tú)6),圖6標注出了製件回彈部位及回彈多少度。根據製件回彈部位及回彈度數,做出如圖(tú)7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整(zhěng)形4°,增加第三序整形序(xù),同時模具整形鑲塊材質應(yīng)用為Cr12MoV,硬度(dù)需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車(chē)型擺臂加強板製件L型製(zhì)件(jiàn),一般L形(xíng)狀製件均為左右對策同(tóng)模開發,為防止存在側向力,導致成形製件(jiàn)偏移,左(zuǒ)右對稱開(kāi)發L型製件回彈整改與U型零(líng)件基本一致。
U型零件回彈(dàn)控製
一(yī)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(zài)整(zhěng)車上(shàng)搭接關(guān)係的示意圖,從圖1可(kě)以看(kàn)出,此製件在開發過程中(zhōng)出現了回彈問題,圖2標示出了製件回彈部位及具體(tǐ)的回彈量。經過反複分析,並根據其搭接關係與設計人(rén)員溝通,對製件做出更改,增加加強(qiáng)筋長度,在模具本身增加(jiā)整形序,預(yù)定整形1~
3.5 mm.
工藝排序(xù)增加整(zhěng)形序,製件整個側壁全部整形,保證製件無回(huí)彈現象(xiàng)發生。如圖5所以,組後翻邊側(cè)衝序增加整形鑲(xiāng)塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬(cuì)火硬(yìng)度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方(fāng)案更改模具,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(cǐ)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有如(rú)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(yā),被校正後,內外層都被伸長,卸載後(hòu)擠壓兩區的回彈趨勢相抵(dǐ)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(chǎn)中,由於彈性恢(huī)複,板(bǎn)料(liào)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(dù)的方式來減小回彈(dàn)。
4、熱彎
采用加熱彎曲(qǔ),選擇合適溫(wēn)度,材料有足夠(gòu)的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是(shì)在板料彎(wān)曲的同時(shí)施加切向拉力,改變板料內部(bù)的應力狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些(xiē)卸載後,內外層的回(huí)彈趨勢(shì)相互抵消,減小了回彈。
6、局部(bù)壓縮
局部(bù)壓縮工藝是通過減薄外側板料的厚度來增加外側板料的長度,使內外層的(de)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(yǐ)消除回彈。
8、內側圓角鈍化
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,由於兩側對稱彎(wān)曲,采用這種方法效果比較好。
9、變整體拉延成為部分(fèn)彎曲成形
將零(líng)件一部分采用(yòng)彎曲成形(xíng)後再(zài)通過(guò)拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產品有效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工具的表麵增(zēng)加局部的凸包形狀,在後道工(gōng)序時再消除增加的形狀,使材料內(nèi)的殘(cán)餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具表麵時,設法使板料產生(shēng)負向回彈。上(shàng)模(mó)返回後,製件通過回彈(dàn)而達到要求的形狀。
12、電磁法
利用電(diàn)磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾正由於回彈(dàn)造成的形狀和尺寸誤差。