衝壓件回彈(dàn)的影響因素和有效控製方法
對於各類衝壓件來說(shuō),部落覺得,拉深模(mó)是最不好處理(lǐ)的,因為材料會產生流動,其它的類型,會處理一(yī)些(xiē),但像尺寸要求高的衝壓件,回彈(dàn)的問題有時候也是非常頭痛的,目前部落還沒有看到哪裏有準備的回彈計算公式,一般(bān)都是大(dà)家憑經驗,針對(duì)不同的(de)材料,不同的R角來進行補償處理.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,針對一些狀況,我們(men)還是可以找到有效控製回彈(dàn)方法.
回彈對於汽車衝壓件來說是(shì)較難解決(jué)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,還需要在模具調(diào)試階段彌補分析(xī)回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓(yā)件回彈的影響因素
1. 材料性能
在汽車身上(shàng)有不同強度的衝(chōng)壓件,從普通板材到(dào)高強板,不同板材有著不同的屈服強度(dù),板材的屈服強度越高,就越容易出(chū)現回彈現(xiàn)象。
厚板料(liào)零件(jiàn)的材料(liào)一般采用(yòng)熱軋碳(tàn)素鋼板或熱軋低合金(jīn)高強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱(rè)軋厚板料的表麵質量(liàng)差(chà)、厚度公(gōng)差大、材料力(lì)學性能不穩定,並(bìng)且材料的延伸率較低.
2. 材料(liào)厚度(dù)
在成形過程中,板料(liào)厚度對彎曲性能(néng)有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料厚(hòu)度增加,參與塑性變形材料增加,進而彈性回(huí)複變形也增加,因此,回彈(dàn)變小。
隨著厚板料零件材料強度級別(bié)的不斷提高,回彈所造成零(líng)件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設計(jì)和後期的工藝調試都要(yào)求對零件回彈的性質及(jí)大小有所了解,以便采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料零件,其彎曲(qǔ)半徑與板厚之(zhī)比(bǐ)一般(bān)都很小(xiǎo),板厚方向的應力及(jí)其應力變化不容忽視.
3. 零件形(xíng)狀
不同形狀(zhuàng)的零件回彈(dàn)差異很大,形(xíng)狀複(fù)雜的零件一般都會增加一序整形,防止成形不到位出現回彈現象,而更有一(yī)部(bù)分特殊形狀零件比較容易出現回彈現象,如U型零部件,在分析成形過程中,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(chéng)是一項(xiàng)重要的工藝措施,通過(guò)不斷優化壓邊力,可以調整材料流(liú)動方向,改善材(cái)料內部應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別是零件(jiàn)側壁與R角位置,如果成形充(chōng)分,會(huì)使(shǐ)內外應力差減少,從而(ér)使回彈減小。
5. 拉延(yán)筋
拉延筋在(zài)當今工藝中應用較為廣泛,合理的設置(zhì)拉延的位置(zhì),能夠有效地改變材料流動方(fāng)向及(jí)有效分配壓料麵上(shàng)的(de)進料(liào)阻力,從(cóng)而提高(gāo)材料成形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形更(gèng)充分,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(dàn)最(zuì)佳的時機是在產品設計和模具開發階段。借助分析,準確預測回彈量,對產品設計和(hé)工藝(yì)進行優化,利用產品形狀(zhuàng)、工藝和補償來減少回(huí)彈。而在模具調試階段,必(bì)須嚴格按照工藝分析的指導來試模。與(yǔ)普通SE分(fèn)析比(bǐ)較,回彈(dàn)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周期。
回(huí)彈是與(yǔ)拉延成形過(guò)程緊密相關的。在不同的拉延條(tiáo)件下(噸位、行(háng)程及進料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題,但在切(qiē)邊後的回(huí)彈會更加明顯地顯現(xiàn)出來(lái),回彈分析與拉延(yán)成形分析使用同樣的軟件,但關鍵是如何(hé)設置分析參數,以及對回彈結果進行有效評估。
異型零件回彈控製
前(qián)地板左右門檻製件開發(fā)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(jí)回彈(dàn)度數,做出如圖7所(suǒ)示的對策。在工(gōng)藝路線上同樣增加整形(xíng)4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊(kuài)材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製(zhì)
某車型(xíng)擺臂加強板製件L型製件,一般L形(xíng)狀製件均為左右對策同模開發,為(wéi)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(yǔ)U型零件基本一致。
U型零件回彈控製
一般U型零(líng)件都容易出現回彈,圖1為某車型左/右前縱梁內板前(qián)部本體製件及在整車上搭接關係(xì)的示意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中出現了(le)回彈問題,圖(tú)2標示出了製件回彈部位及具體的回彈量(liàng)。經過反複分析,並根(gēn)據其搭接關係與設(shè)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(gōng)藝排序(xù)增加整形序,製件整個側壁全(quán)部整(zhěng)形,保證製(zhì)件無回彈現象發生。如圖5所以,組後(hòu)翻邊側衝序(xù)增加整形鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理(lǐ)淬火硬度達(dá)到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具(jù),現場驗證成形製件無回(huí)彈(dàn)現象出現。
根據以(yǐ)往開發車型的經驗,可以確定容易回彈製件明細,對此類製(zhì)件應(yīng)用的開發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓回(huí)彈的工藝措施做法有如下麵幾點:
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,被校正後,內外層都被伸長(zhǎng),卸載後擠壓兩(liǎng)區的(de)回彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小回(huí)彈,同時(shí)也降低了(le)彎曲力,彎曲後再淬(cuì)硬。
3、過度(dù)彎曲
彎曲(qǔ)生產中,由於彈性恢複,板料(liào)的變形角度及半徑會變大,可以采用板料變形程度超(chāo)出理(lǐ)論變形程度(dù)的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱(rè)彎曲,選擇合適溫度,材料有足(zú)夠的時(shí)間軟化,可以減(jiǎn)小回彈量(liàng)。
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(liào)內部的(de)應力狀態和分布(bù)情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範(fàn)圍內,這些卸載後,內外層的回彈(dàn)趨勢相互抵消,減小了回(huí)彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄外側(cè)板料(liào)的厚度來增加外側板料的長度,使內外層的回彈趨勢相互抵(dǐ)消。
7、多次彎(wān)曲
將彎曲成形分成多次來進行,以消除回彈。
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,由於兩側對稱彎曲,采(cǎi)用這種方(fāng)法(fǎ)效果(guǒ)比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成形
將零件一部(bù)分采用彎曲(qǔ)成形後再通過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(lā)延時在工具的表麵增加局部的凸包形狀,在後道工序時再消(xiāo)除增加的形狀,使(shǐ)材料(liào)內(nèi)的殘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(miàn)時,設法使(shǐ)板料產生負向回彈(dàn)。上模返回後,製(zhì)件通過(guò)回彈而達到要求(qiú)的形狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝擊(jī)材料表麵(miàn),可以糾正由於回彈(dàn)造成的形狀和尺寸誤差。