衝壓件(jiàn)回彈的影響因素和有效控製方法
對於各類(lèi)衝壓件來說,部落覺得(dé),拉深模是最(zuì)不好處理的,因為(wéi)材料會產生流(liú)動,其它的類型,會處理一些,但像尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題有時(shí)候也是非常頭痛的,目前部落還沒(méi)有看到哪裏有準備的(de)回彈計算公式,一般都是大家憑經驗,針對不(bú)同的(de)材料,不同的R角(jiǎo)來進行補償處理.當然,產生回彈的影響(xiǎng)因素我(wǒ)們都是比(bǐ)較清楚的,如果在修理模具方麵(miàn),針對一些狀況(kuàng),我們(men)還是可以找到有效控製回彈方法.
回彈對於汽車衝壓件來說(shuō)是較難解決的問題,現階段(duàn)僅用軟件分析理論回彈補償量,在產品上增加加強筋控製回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需要(yào)在模具調試階段彌補(bǔ)分析回彈補償量的不足,增加整(zhěng)形工序。
衝壓件回彈(dàn)的影(yǐng)響因素
1. 材料性能(néng)
在(zài)汽車身上有不同強度的衝壓件,從普通板材到(dào)高強板,不同板材有著不同的(de)屈服強度,板材的屈服強(qiáng)度越高,就越容易出現回彈現象。
厚板料零件的材(cái)料一般采(cǎi)用熱軋碳素鋼板(bǎn)或熱軋低合金高強度鋼板(bǎn)。與冷軋薄(báo)板料相(xiàng)比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材料力學性能不穩定,並且材料(liào)的延伸(shēn)率較低.
2. 材料厚度
在成形過(guò)程中,板料厚度對彎曲性能有(yǒu)很大的影響(xiǎng),隨著板料厚度增加(jiā),回彈現象會逐漸減少(shǎo),這是因為隨著板料厚(hòu)度增加,參與塑性變形材料增加,進(jìn)而彈性回複(fù)變形也增(zēng)加,因此,回彈變小。
隨著(zhe)厚板(bǎn)料零件材料強度級別的不斷(duàn)提高,回(huí)彈所造成零件尺寸精(jīng)度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調試都要求對零件回彈的性質(zhì)及大(dà)小(xiǎo)有所了解,以便采取相應的對策和補救方案。
對於(yú)厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方向的應力及其(qí)應力(lì)變化不容忽視.
3. 零件形狀
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,防止成形不到位出現(xiàn)回彈現象,而更有一部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(zhōng),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(dòng)方向,改善(shàn)材料內部應力分布。壓邊(biān)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(chéng)形充分,會使內外應力差減少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋(jīn)在當今工藝(yì)中應用(yòng)較為廣泛,合理的(de)設置(zhì)拉延的位(wèi)置,能夠(gòu)有效地改變材料流動方(fāng)向及有效分配壓料麵上的進料阻(zǔ)力,從而提高材料成形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延筋(jīn),會使零件成形(xíng)更充分,應力分布更均勻,從(cóng)而回彈減小。
衝壓件回(huí)彈控製方法
減少或消(xiāo)除回彈最佳的時機是在產(chǎn)品設計和模具開發階段。借助(zhù)分析,準確預測回彈量,對產品設計和工(gōng)藝進(jìn)行優(yōu)化,利用產品(pǐn)形狀、工藝和補償來減少回彈。而在模具調試階段,必(bì)須嚴(yán)格按照工藝分析的(de)指導來(lái)試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作量增加了30%~50%,但卻可以大大(dà)縮(suō)短模具調試周期。
回(huí)彈是與拉延成形過程緊(jǐn)密相關的。在(zài)不(bú)同的拉延條件下(噸位(wèi)、行程及進(jìn)料量等),雖然衝壓件都沒有(yǒu)成形問題,但在切邊後的回彈會更加明顯地顯(xiǎn)現(xiàn)出來,回彈分析與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,以及對回彈結果進行有效評估(gū)。
異型(xíng)零(líng)件回(huí)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(jiàn)圖6),圖6標注出了製件回彈部位及回彈多少度。根據(jù)製件回彈部位及回彈度數,做出如圖7所示的(de)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(mó)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(mǒu)車型擺(bǎi)臂加強板製(zhì)件L型製件(jiàn),一般L形(xíng)狀(zhuàng)製(zhì)件均為(wéi)左右對(duì)策同模(mó)開發,為防止(zhǐ)存在側向力,導致成形製件偏移,左(zuǒ)右對稱開發L型製件回彈(dàn)整改與U型零件基本一致。
U型零件回彈(dàn)控製
一(yī)般U型零件都容易出現回彈,圖1為某車型左/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,此製件在開發過程(chéng)中出現了回彈問題,圖2標示出了製件回彈部(bù)位及具體的(de)回彈量。經過反複分析,並根據其搭接關係與(yǔ)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)藝排序增(zēng)加整形序,製件整個側(cè)壁全部整形,保證製件無回彈現象發生。如圖(tú)5所以,組(zǔ)後翻邊側衝序增加整(zhěng)形鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理(lǐ)淬火硬度達到HRC58~62。最(zuì)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彈現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可(kě)以確定容易回彈製件明細,對此類製件應用的開發流程。
另外,目前通用的解決板料(liào)衝壓回彈的工藝(yì)措施做法有如下麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將(jiāng)使衝壓力集中在彎(wān)曲變形區,迫使內層金(jīn)屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的回(huí)彈趨勢(shì)相抵可以(yǐ)減小回彈。
2、熱處(chù)理
在彎曲前進(jìn)行(háng)退火,降低其硬(yìng)度(dù)和屈服應(yīng)力可減小回彈(dàn),同時(shí)也降低了彎曲力,彎(wān)曲後再淬硬。
3、過度彎曲(qǔ)
彎曲生產中,由於彈性恢複,板料的變形角度及半(bàn)徑會變大(dà),可以采用(yòng)板料變形程度超出理論變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采(cǎi)用加熱彎曲,選(xuǎn)擇合適溫度,材料有足夠(gòu)的時間軟化,可以減小回(huí)彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加(jiā)切向拉力,改變板料內(nèi)部的應力狀態和分布情況,讓整個斷(duàn)麵(miàn)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,減小了回彈。
6、局部壓縮
局(jú)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長(zhǎng)度,使(shǐ)內(nèi)外層的回彈趨勢相互抵消。
7、多次彎曲
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(háng)壓縮(suō),以消除回彈。當板形U形彎曲時,由於(yú)兩側對稱彎曲,采用(yòng)這種方法效果比較好。
9、變(biàn)整體拉延成為部分彎曲成形
將零件一部(bù)分采用彎曲成形後(hòu)再通過拉延成形以減少(shǎo)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
拉延時在工(gōng)具的表麵增加局部的凸包(bāo)形狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使材(cái)料內的殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具表麵時,設法使板料產生負向回彈。上模返回後(hòu),製件通過(guò)回彈而達到要求(qiú)的形(xíng)狀。
12、電磁(cí)法
利用電磁脈衝衝(chōng)擊材料表麵,可(kě)以(yǐ)糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差。