衝壓件回彈的影響(xiǎng)因素(sù)和有效控(kòng)製方法
對於各類衝壓件來(lái)說,部落覺得,拉深(shēn)模是最不好處理的,因為材料會產生流動,其(qí)它的類型,會(huì)處理一些,但像尺寸要求(qiú)高的衝壓(yā)件,回彈的問題有時候也是非常頭痛的,目前(qián)部落還沒有看到哪裏有(yǒu)準備的回彈計算公式,一般都(dōu)是大家憑經(jīng)驗,針對不同的材料,不同的R角來(lái)進(jìn)行補償處(chù)理.當然,產生回彈的影響(xiǎng)因素(sù)我們都是比較清楚的,如果在修理模具方麵,針對一些狀況,我們還是可以找到有效控製回彈方法.
回彈對於汽車衝壓(yā)件來說是較難解決的問題,現階段(duàn)僅用軟件分析理論回(huí)彈補償量,在產品上增加加強筋控製回彈,但這樣卻不能完全控(kòng)製回彈(dàn),還需要在模具調試(shì)階段彌(mí)補(bǔ)分析回彈(dàn)補償(cháng)量(liàng)的不足(zú),增加整形工序。
衝壓件回彈的影響因(yīn)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(cái)到高強板,不同(tóng)板材有著不同的屈服強度,板材的屈服強度越高,就越容易出現回彈現象。
厚板料零件的材料(liào)一般采用熱軋碳素鋼(gāng)板或熱軋低合金高(gāo)強度鋼板。與冷(lěng)軋薄板料相比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材(cái)料力學性能不穩定,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(dù)對彎曲性能有很(hěn)大的影響,隨著板料厚度增(zēng)加(jiā),回彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料厚度增加,參與塑性變形(xíng)材料增加,進而彈性回複變形也(yě)增加,因此,回彈(dàn)變小。
隨著(zhe)厚板料零件材料強度級別的不(bú)斷提高,回彈所造成零件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝(yì)調試都要求(qiú)對零件回彈的性質及大小有所了(le)解,以(yǐ)便采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料零件,其(qí)彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚(hòu)方向的(de)應力及其(qí)應力變化不容忽視.
3. 零(líng)件形狀(zhuàng)
不同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整形,防止成形不到位出(chū)現回彈現象,而更有一部分特(tè)殊形狀零件比較容易(yì)出現回彈現象,如U型零部件,在分析(xī)成形過程中,必須考慮回彈補償事宜。
4. 零件(jiàn)壓邊力
壓邊力衝(chōng)壓成(chéng)形過(guò)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(nèi)部(bù)應力分布。壓邊力增大可以使零件拉(lā)延(yán)更加充分,特別是零(líng)件側壁與R角位置(zhì),如果成形充分(fèn),會使內外應力差減少,從而(ér)使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用較(jiào)為廣泛,合理的設置拉延的(de)位置,能夠有效地(dì)改變材料(liào)流動方向及有效(xiào)分配壓料(liào)麵上的進料阻力,從而提高材料成形性,在(zài)容易出現回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成(chéng)形(xíng)更充(chōng)分,應力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓件回彈控製(zhì)方法
減少或(huò)消除回彈最佳的時機(jī)是在產品設計和模具開發階段。借(jiè)助(zhù)分析,準確預測回彈量,對產品設計和工藝進(jìn)行優化,利用產品(pǐn)形狀、工藝和補償來(lái)減少回彈。而在模具(jù)調(diào)試階(jiē)段,必須嚴格按照工藝(yì)分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回彈(dàn)的分析和(hé)矯正的工作量增加(jiā)了30%~50%,但卻可(kě)以大大縮短模具調試周期。
回彈是與拉延(yán)成形過程緊密相關的。在不同(tóng)的拉延條(tiáo)件下(噸位、行程及進(jìn)料量等),雖然衝壓件(jiàn)都沒有成形問題,但在切邊(biān)後的回彈會更加明顯地顯現出來,回彈(dàn)分(fèn)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,以及對回彈結果(guǒ)進行(háng)有效評估。
異型零件回彈控製
前地板左右(yòu)門檻製件開發過(guò)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彈多少度。根據製件回彈部位及回彈度數,做出如圖7所示的對(duì)策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三序整形(xíng)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(dàn)控製
某車型擺臂加強板製件L型製件,一般L形狀製(zhì)件均(jun1)為左右對(duì)策(cè)同模開發,為防止存在側向(xiàng)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(jī)本一致。
U型零件回(huí)彈控製
一般U型(xíng)零件都容易出現回彈,圖1為(wéi)某車型左/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,從圖1可以看出,此製件(jiàn)在開發過程中出現了回彈問題,圖(tú)2標示出了製(zhì)件回彈(dàn)部位及具體的(de)回彈量。經(jīng)過反複分析,並根據其搭接關係與設計人員溝(gōu)通,對製件做出更改,增加加(jiā)強筋長度,在模具本身(shēn)增(zēng)加整形序,預定(dìng)整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁(bì)全部整形,保證製件無回彈現象發生。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,保證處理淬火硬(yìng)度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案(àn)更(gèng)改模(mó)具(jù),現(xiàn)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(huí)彈(dàn)製件明細,對此類製件應(yīng)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麵(miàn)幾點:
1、校正彎曲
校正(zhèng)彎曲力將(jiāng)使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層(céng)金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸(shēn)長(zhǎng),卸載後擠壓兩區的回彈趨勢相抵可以減小(xiǎo)回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火(huǒ),降低其硬(yìng)度和屈服應(yīng)力可減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度(dù)彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢複(fù),板料的(de)變形角(jiǎo)度及半徑(jìng)會變大,可以采用板料變形程度超出(chū)理論變形程度(dù)的方(fāng)式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選(xuǎn)擇合適溫(wēn)度,材料有足夠的時間(jiān)軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的(de)同時施加切向拉力,改(gǎi)變板料內部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(wéi)內,這些卸載後,內外(wài)層的回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、局部壓(yā)縮
局部(bù)壓縮工(gōng)藝是通過(guò)減薄外側板料的厚度來增加(jiā)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(jiāng)彎曲成形分成多次來進行,以消(xiāo)除回彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲部位的內側進行壓縮,以消(xiāo)除回彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲(qǔ),采(cǎi)用(yòng)這種方法效果比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲(qǔ)成形
將(jiāng)零件一部分采用(yòng)彎曲成形後再通過拉延成形以(yǐ)減少回(huí)彈。這種方法對二(èr)維形狀簡單的產品(pǐn)有效。
10、控製(zhì)殘餘應力
拉延(yán)時在(zài)工具的表麵增加局部的凸包形狀,在後道工(gōng)序時再消除增加(jiā)的形(xíng)狀,使(shǐ)材料內的殘餘應力平衡發(fā)生變化,以消除(chú)回彈。
11、負(fù)回彈
在加工工具表麵時,設(shè)法使板料產生負向回彈。上(shàng)模返回(huí)後,製件通過回彈而(ér)達到要求的形狀。
12、電磁法(fǎ)
利用電磁脈衝衝擊材料表(biǎo)麵,可以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差。