衝壓件回彈的影響因素(sù)和有效(xiào)控製方法
對於各類衝壓(yā)件(jiàn)來說,部落覺得,拉深模是最不好處(chù)理的,因為材料會產生流動(dòng),其它的類型,會(huì)處理一些,但像尺寸要求高的(de)衝壓件,回彈的問題有時候(hòu)也是非常頭痛的,目前部落還沒有看到哪裏(lǐ)有準備的回彈計算公式,一般都(dōu)是大家憑經驗,針對不同的材料,不同的R角來進行補償處理(lǐ).當然,產(chǎn)生回彈的(de)影(yǐng)響因素我(wǒ)們都是比較(jiào)清楚的,如果(guǒ)在修理模具方麵,針對一些(xiē)狀況,我們還(hái)是可以找到有效控製回彈方(fāng)法(fǎ).
回彈(dàn)對於汽車衝(chōng)壓件來(lái)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,但這樣卻不能完全控製回彈(dàn),還需要在模具調試階(jiē)段彌補分析回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓件(jiàn)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,不同板材有著不同的屈服強度,板(bǎn)材的屈(qū)服強(qiáng)度越(yuè)高(gāo),就越容易出現回(huí)彈現象(xiàng)。
厚板料零件的材料一般采用熱軋碳(tàn)素鋼板或熱(rè)軋低(dī)合金高強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋(zhá)厚板料的表麵質量差、厚度(dù)公差大(dà)、材料力學性能不穩定(dìng),並且(qiě)材(cái)料的延伸率較低.
2. 材料(liào)厚度
在成(chéng)形過(guò)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,回彈現象會逐漸減少,這是因為隨(suí)著板料厚度增加,參與塑性變形材料增加(jiā),進而彈性回複變形也增(zēng)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(zào)成零件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後(hòu)期(qī)的工藝調試都要(yào)求對(duì)零件回彈(dàn)的性(xìng)質及大小有所了解,以(yǐ)便采取相應的對策和補救(jiù)方案。
對於(yú)厚板料零(líng)件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小(xiǎo),板厚方向的應力及其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀的零件回(huí)彈差異很大,形狀複雜的零件一般都會增加一(yī)序整形,防止成形(xíng)不到位出現回彈現象(xiàng),而更有一部分特殊形(xíng)狀零件(jiàn)比較容易出現回彈現象,如U型零部件,在分析(xī)成形(xíng)過(guò)程中,必須考慮(lǜ)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,可以調整材料流動方向,改(gǎi)善材料內部應力(lì)分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加(jiā)充分,特別是零件側(cè)壁與(yǔ)R角位置,如果成(chéng)形充分,會使內外應力差減少,從而使(shǐ)回彈減(jiǎn)小。
5. 拉延筋(jīn)
拉延筋在當今工(gōng)藝中應用較為廣泛,合(hé)理的(de)設置拉延的位置,能夠有(yǒu)效地改變材料流動方向及有效分(fèn)配壓料麵上的進料阻力,從而(ér)提高材料成形性,在容易出現(xiàn)回彈的(de)零(líng)件上設置拉(lā)延筋,會使零件成形更充分,應力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓(yā)件回彈(dàn)控製方法
減(jiǎn)少或消(xiāo)除回彈最佳的時機是在(zài)產品設計和模具開發(fā)階段。借助分析,準確(què)預(yù)測回彈量(liàng),對產品(pǐn)設計和(hé)工藝進行優化,利用產品形狀、工藝和補(bǔ)償來減少回彈。而在模具調試階段,必須(xū)嚴格(gé)按照工藝分析(xī)的指導來試模。與普通SE分(fèn)析(xī)比較,回彈的分析和矯正的工作量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試(shì)周期。
回(huí)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、行程及進料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題,但在切邊後的回彈會更加明顯地顯現出來,回彈分(fèn)析與(yǔ)拉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(jí)對回彈結果進行有效評估。
異型(xíng)零件回彈控製
前地板左右門(mén)檻製件開發過程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈部位及回(huí)彈多少度。根據製件回彈部位及回(huí)彈(dàn)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°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬(yìng)度需達(dá)到HRC58~62。
L型(xíng)零件回彈控製
某車型擺臂加強板製件L型製件,一般L形狀(zhuàng)製件均為左右對策(cè)同模開發,為防止(zhǐ)存在側向力(lì),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(xíng)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(huí)彈,圖1為某車型左/右前縱梁內板(bǎn)前(qián)部本(běn)體製件及在整車上搭(dā)接關係的示意圖,從(cóng)圖1可(kě)以看出,此製件在開發過程(chéng)中出現(xiàn)了回彈問題,圖2標示出了製件回彈部(bù)位及具體的回彈量。經(jīng)過反複分析,並根據其搭接關(guān)係與設計人員溝通,對製件做出更改,增加加強筋長度,在模具本身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整(zhěng)個側壁全部整形,保證製(zhì)件無回(huí)彈現象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形鑲塊,而且(qiě)模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到(dào)HRC58~62。最終(zhōng)確定此方案,按照此方案更改模具,現場驗證成形製件無回(huí)彈現(xiàn)象(xiàng)出現。
根據以往開發車型的經驗,可(kě)以確定容易回彈製件明細,對此類(lèi)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下(xià)麵幾點:
1、校正(zhèng)彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫(pò)使內層金屬受擠壓,被校正後,內外層(céng)都被伸長,卸(xiè)載後擠壓兩(liǎng)區的回彈趨勢相抵可(kě)以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降(jiàng)低其硬度和屈服應力可減小回彈,同(tóng)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(lùn)變形程度的方式來減(jiǎn)小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫(wēn)度(dù),材料有足夠的時間軟化,可(kě)以(yǐ)減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變(biàn)板料內部的應力狀態和分布(bù)情況,讓整個斷麵(miàn)處於塑性拉伸(shēn)變形範圍內,這些卸載後,內外層的回彈趨勢相(xiàng)互抵消,減小了回彈。
6、局(jú)部壓縮
局部壓縮工(gōng)藝是通(tōng)過減薄外側板料的厚度來增(zēng)加外側板料的長度,使內外層的回彈趨勢相互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成(chéng)形(xíng)分成多次來進行,以消除回彈。
8、內側圓角鈍化(huà)
從彎曲部位(wèi)的內側進行壓縮,以消除(chú)回彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方法效果(guǒ)比較好(hǎo)。
9、變整體拉延成為部分彎曲成形
將(jiāng)零件一部分(fèn)采用彎曲成形後再(zài)通過拉延成形(xíng)以減少回彈。這種方法(fǎ)對二維形狀簡單的產品有(yǒu)效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工具的表麵(miàn)增加局部的凸包形狀,在後(hòu)道工序時再消除(chú)增加的(de)形狀,使材料內的殘(cán)餘(yú)應力平衡發生變化(huà),以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具表麵(miàn)時,設法使板(bǎn)料產生負向回彈。上模返回後,製件通(tōng)過回彈而達到要(yào)求(qiú)的形狀。
12、電磁法
利用(yòng)電磁脈衝衝擊材(cái)料表麵,可以糾正由於回(huí)彈(dàn)造成的形狀和尺寸誤差。