衝壓件回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,拉深模是最不好處理的,因為材(cái)料會產生流動,其它的(de)類型,會處理一些,但像(xiàng)尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題有時候也(yě)是非常頭痛的(de),目前部(bù)落還沒有看到哪裏(lǐ)有準備的(de)回彈(dàn)計算公式,一般(bān)都是大家憑經驗,針對不同(tóng)的材料,不同的R角來進行補償(cháng)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,針對一些狀(zhuàng)況,我們還是可以找到有效(xiào)控製回彈方法(fǎ).
回彈對於汽車衝壓件來說是較(jiào)難解決的問(wèn)題,現階段僅用軟件分析理論(lùn)回彈補償量,在(zài)產品上增加加強筋控製回彈,但這樣卻(què)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(xù)。
衝壓件回彈的影響因素
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,不同板材有著不同的屈服強度,板材的屈服強度越高(gāo),就越容易出現回彈現(xiàn)象。
厚(hòu)板料零件的(de)材料(liào)一般采用(yòng)熱軋碳素鋼(gāng)板或熱軋(zhá)低合金高強度鋼板(bǎn)。與(yǔ)冷軋薄板料相比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大(dà)、材料力學性能不穩定,並且材料的延伸率較低(dī).
2. 材料厚度
在成形過程中,板料厚(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(jiǎn)少,這是因為隨著板(bǎn)料(liào)厚度增(zēng)加(jiā),參與塑性變形材料增加,進而彈性回複變形(xíng)也增加,因此,回彈變小。
隨(suí)著厚板料零(líng)件材料強度級別的不斷提高,回彈所造(zào)成零件尺寸精度(dù)的問題越來越嚴重,模(mó)具設計和後期的工藝調試都要求對(duì)零件(jiàn)回彈的性質及大小有所了解,以便采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料零(líng)件,其彎曲半徑與板(bǎn)厚之比一般都很小,板厚方向(xiàng)的應力及(jí)其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀的零件(jiàn)回(huí)彈差異很大,形(xíng)狀複雜的零件一般都會增加一序整形,防止(zhǐ)成(chéng)形不到位出現(xiàn)回(huí)彈(dàn)現象,而更(gèng)有一部分特殊形狀零件比較容易出現(xiàn)回彈現象,如U型零部件,在分析成形過程中,必(bì)須考慮回彈補償(cháng)事宜。
4. 零件壓邊(biān)力
壓(yā)邊力衝壓成形過程是一項重要的工藝措施,通過不斷(duàn)優化壓邊力,可以調(diào)整材料流動(dòng)方向,改善材料內部應力(lì)分布。壓邊力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,會使內外應力差減少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延(yán)筋在(zài)當(dāng)今工藝中應(yīng)用較為廣泛(fàn),合理(lǐ)的設置拉延的位置,能(néng)夠有效地改變材(cái)料流動方向及有(yǒu)效分配壓料麵上的進料阻力,從而提高材料成形性,在(zài)容易出現回彈的零(líng)件上設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力分布更均勻,從而回彈減小(xiǎo)。
衝壓件回彈控製方法
減少或消除(chú)回(huí)彈最佳的時機是在產品(pǐn)設計和模具開(kāi)發階段。借助分析,準確預測回彈(dàn)量,對產品設計和工藝進行優化(huà),利用產品形(xíng)狀、工藝和補償來(lái)減少回彈。而(ér)在模具調試階段,必須嚴格按照工藝分析的指導來試(shì)模。與普通SE分析比較,回彈的(de)分析和矯(jiǎo)正的工作量增加了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(huì)更加明顯地顯現出來,回彈(dàn)分析與拉延成形分析使用同樣的(de)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(gū)。
異型零件回彈控製
前地板左右門檻製件(jiàn)開發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈部位及回彈多少度。根(gēn)據製件回彈部位及回彈度數,做出如圖7所示的(de)對策。在工(gōng)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,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂加(jiā)強板製件L型製件,一般(bān)L形狀製(zhì)件均為左(zuǒ)右對策同模開發,為防止存在側向力,導致成(chéng)形(xíng)製件偏移,左右對稱開發L型(xíng)製件回彈(dàn)整改與U型零件基本一致。
U型零件回彈控(kòng)製
一般U型零件都容易出現回彈,圖1為某(mǒu)車(chē)型左/右前縱梁內板前部本體製件及在整(zhěng)車上搭接關係的示(shì)意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中出現了回彈問題,圖(tú)2標示出了製件回彈部位及具體的回彈量。經過反複分析,並根據其搭接關係與設計人員溝通(tōng),對製件做出更改,增加加強筋長度(dù),在模具(jù)本身增(zēng)加整形序,預定整(zhěng)形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁全部(bù)整形,保證(zhèng)製件無回彈現象發生。如圖5所以,組(zǔ)後翻邊側衝序增加(jiā)整形鑲塊,而且模(mó)具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具,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(jīng)驗(yàn),可以確定容(róng)易回彈(dàn)製件明細,對(duì)此類製件(jiàn)應用的開發流程。
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(xià)麵幾(jǐ)點(diǎn):
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝(chōng)壓力集中在彎(wān)曲變形區,迫使內層金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩(liǎng)區的回彈(dàn)趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處(chù)理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小(xiǎo)回彈,同時也降(jiàng)低(dī)了彎曲力(lì),彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生(shēng)產中,由於彈性恢複,板料的變(biàn)形角度及半徑會變大,可以(yǐ)采用(yòng)板料變形(xíng)程度超(chāo)出理論變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱(rè)彎(wān)曲,選(xuǎn)擇(zé)合適溫度,材料有足夠的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內部的應力狀態和分布(bù)情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些卸載後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小(xiǎo)了回彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄外側板料的厚度來增加外側板料的(de)長度,使內外層的回彈(dàn)趨勢相(xiàng)互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成(chéng)形分成多(duō)次來進行,以消除回彈。
8、內側(cè)圓角鈍化(huà)
從彎曲部位的內(nèi)側進行壓縮(suō),以消除回彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱(chēng)彎曲,采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(jiāng)零件一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形以(yǐ)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(lì)
拉延時在工具的表麵(miàn)增加局部的凸包形狀(zhuàng),在後道工序時(shí)再消除增加的形(xíng)狀,使材料內的殘餘應力(lì)平衡發生(shēng)變(biàn)化(huà),以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具表麵時,設法使板料產(chǎn)生負向回彈。上模返回後(hòu),製(zhì)件通(tōng)過回彈而達到(dào)要求的形狀。
12、電磁法
利用電磁(cí)脈衝衝擊(jī)材料表麵,可(kě)以糾正由於回彈造成的形狀和(hé)尺寸誤差。