衝壓件回(huí)彈的(de)影響因(yīn)素和有效(xiào)控製方法(fǎ)
對(duì)於各(gè)類衝(chōng)壓件來(lái)說,部落覺(jiào)得,拉深模是最不(bú)好處理的,因為材料會產生(shēng)流動,其它的(de)類型,會處理一些,但像尺寸要求高的衝壓件,回(huí)彈的問(wèn)題(tí)有時候也是非常頭痛(tòng)的,目(mù)前部(bù)落還沒有看到哪裏(lǐ)有準備的回彈計算(suàn)公式,一般都是大家憑經驗,針對不同的(de)材料(liào),不同的R角來進行補償處理.當然,產生回彈的(de)影響因素我們(men)都是比較(jiào)清楚的,如(rú)果在修理模具方麵,針對一些狀況,我們還是可以找到有效控製(zhì)回彈方法.
回彈對於汽車衝壓件(jiàn)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(kòng)製回彈(dàn),但這樣(yàng)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(jiàn),從普通板材到高強(qiáng)板,不同板材有著不同的屈服強度(dù),板材的(de)屈服強度越高,就越容易出現回彈(dàn)現象。
厚板料零件的材(cái)料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合金(jīn)高強度鋼板。與冷軋(zhá)薄板(bǎn)料相比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材料力學(xué)性能不穩定,並且(qiě)材料的延伸率(lǜ)較低.
2. 材料厚度(dù)
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,回彈現象會逐漸減少(shǎo),這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(xìng)回複變(biàn)形也增加,因此,回(huí)彈變小。
隨著厚板料零件(jiàn)材料強度級別的不斷提高,回彈(dàn)所造成(chéng)零件(jiàn)尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工(gōng)藝調試(shì)都要求對零件回彈的性質及大(dà)小有所了解,以便采取相應的對策和補救方(fāng)案。
對(duì)於(yú)厚(hòu)板料零件,其彎曲半徑與(yǔ)板厚之比一般都很小,板厚方(fāng)向的應力及其應力變(biàn)化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形(xíng)狀的零件(jiàn)回彈(dàn)差異很大,形狀複雜的零件一般都會增加一序整形,防止成形不到位出(chū)現回(huí)彈現象,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(guò)程中,必須考慮回(huí)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,可以調整材料流動方向,改善材料內部(bù)應力分布。壓邊力增大可(kě)以(yǐ)使零件拉延更加充分(fèn),特別(bié)是零件側壁與R角位置,如果成(chéng)形充分(fèn),會(huì)使內外(wài)應力差減少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延(yán)筋在當(dāng)今工藝中(zhōng)應用較為廣泛,合理的(de)設置拉延的位(wèi)置,能夠有效地改變材(cái)料流動方向及有效分配壓(yā)料麵上的進料阻力,從而(ér)提高材料成形性,在容易出現(xiàn)回彈的零件上設置拉延筋(jīn),會使零件成(chéng)形更充分(fèn),應力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓件回彈控製方法(fǎ)
減少或消除回彈最佳的時機是在產(chǎn)品設(shè)計和模具開發階段(duàn)。借助分析,準(zhǔn)確(què)預測回彈(dàn)量(liàng),對產品(pǐn)設計和工藝進行優化,利用(yòng)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(àn)照工藝分析的指導(dǎo)來試模。與普通SE分析比較,回彈(dàn)的分析和矯正的(de)工作量增加(jiā)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(xíng)過程緊密相關的。在不同的拉延條件下(噸位、行程及進料量等),雖然(rán)衝壓件都沒有成形問題,但在切邊後(hòu)的回(huí)彈會(huì)更加明(míng)顯地(dì)顯現出來(lái),回彈分析與拉(lā)延成形分析使用同樣的軟件,但關鍵是如何設置分析參數,以及對回彈結果進(jìn)行有效評估。
異型零件(jiàn)回(huí)彈控製
前地板左右門檻製(zhì)件開發過程中出(chū)現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈(dàn)部位及回彈多少度。根據製件回彈部位及(jí)回彈(dàn)度數,做出如圖7所示的對策。在工藝路線上(shàng)同樣(yàng)增加整形4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需(xū)達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂(bì)加強板製件L型製件,一般L形狀(zhuàng)製件均為左右對策同模開發,為防止存在側向力,導致成形製件偏移,左右對稱開發L型製件回彈整改與U型零件基本(běn)一致。
U型零件回(huí)彈(dàn)控製
一般(bān)U型零件都容易出現回彈(dàn),圖1為某車型左/右前縱梁內板前部本體製件及在整車(chē)上搭接(jiē)關係的示意圖(tú),從圖1可以看出,此製件(jiàn)在開發過程中出現了回彈問題(tí),圖2標示出了(le)製件回彈(dàn)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(rén)員溝通,對製件做出更改,增加加強筋長度,在模具本身增加整形序(xù),預定整形1~
3.5 mm.
工(gōng)藝排序增加整形序,製件整個側壁全部整形,保證(zhèng)製件無回彈現象(xiàng)發生(shēng)。如(rú)圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形(xíng)鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終(zhōng)確定(dìng)此方案,按照此方案(àn)更改模具,現(xiàn)場驗證成形(xíng)製件無回彈現象出(chū)現(xiàn)。
根據(jù)以往開發車型的經驗,可以確定容易回彈製(zhì)件明(míng)細,對此類製件應用的開(kāi)發流程。
另外,目前通用的解決(jué)板料衝壓回(huí)彈的工(gōng)藝措施做法有如下麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎(wān)曲力(lì)將使(shǐ)衝壓力集中在彎曲變形區,迫使(shǐ)內層金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩(liǎng)區的回彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其(qí)硬度和屈服應力可(kě)減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於彈(dàn)性(xìng)恢複,板料的變形角度及(jí)半徑會(huì)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。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適(shì)溫度,材料有足(zú)夠的時間軟化,可(kě)以減小回彈量。
5、拉彎
該方法(fǎ)是在板料(liào)彎曲的同時施加切向拉力,改變板料(liào)內部的應力狀態和分布情(qíng)況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些(xiē)卸載後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄外側板(bǎn)料的厚度來增(zēng)加外側板料的長度,使內外層的回(huí)彈趨勢相互抵消。
7、多次彎(wān)曲(qǔ)
將彎曲成形分成多次來進行,以消除回彈(dàn)。
8、內側圓角鈍化
從彎曲部(bù)位的內側(cè)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(fǎ)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(wān)曲成形後再通過(guò)拉延成形以減少回彈。這種方法對二維(wéi)形狀簡(jiǎn)單的產品有效。
10、控製殘(cán)餘應力
拉(lā)延時在工具的表麵(miàn)增加局部(bù)的凸包形狀,在後道(dào)工序時再消除增加的形狀,使材料(liào)內的(de)殘餘(yú)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,設法使板料產生負向回彈。上模返回後,製件通過回彈(dàn)而達到要求的形(xíng)狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝擊材(cái)料表麵,可以糾正由(yóu)於回彈造成的形狀和尺寸誤差。