衝壓件回彈的影響因素和(hé)有效控製(zhì)方法
對於各類衝壓件來說,部落覺(jiào)得,拉深模是最不好處理的,因為材料會產生流動,其它的類型,會處理一(yī)些,但(dàn)像尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題有時候也是非常頭痛的,目前部落還沒有(yǒu)看到哪裏有準備的回彈計(jì)算公式,一般都是大家憑經驗,針對不同的材料,不(bú)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(shì)比較清楚的,如果在修理模具方麵,針(zhēn)對一些狀況,我們還是可以找到有效控製回彈方法.
回彈對於汽車衝壓件來(lái)說是較難解決的問(wèn)題,現階(jiē)段僅(jǐn)用(yòng)軟件分(fèn)析理論回彈補償(cháng)量,在(zài)產品上增加(jiā)加強筋控製回彈,但這樣卻不(bú)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。
衝壓件回彈的(de)影響因素
1. 材料性能
在汽車(chē)身上有不同強度的衝壓件,從普(pǔ)通板(bǎn)材到高強板,不同板材有著不同(tóng)的屈服強度,板材的屈服(fú)強度越高,就越容易出現回彈現象。
厚(hòu)板料(liào)零件的(de)材(cái)料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合金高強度鋼板。與冷軋(zhá)薄(báo)板料相(xiàng)比,熱軋厚(hòu)板料的表(biǎo)麵質量差、厚度(dù)公差大、材料力(lì)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,板料厚度對彎曲性能有很大的影響,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度增加,參與塑性變形材料增加,進而(ér)彈性回(huí)複變形也增加,因此,回彈變小。
隨著厚板料零件材料強(qiáng)度級別的不斷提(tí)高,回彈所(suǒ)造成零件尺寸精度的問題越來(lái)越嚴重,模具設計(jì)和後期的工藝調試(shì)都要求對零件回彈的性質及(jí)大小有所了解,以便(biàn)采取相應的對策和補救方案。
對於厚(hòu)板料零件,其彎曲半徑與板厚之比(bǐ)一般(bān)都很小(xiǎo),板(bǎn)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(yì)很(hěn)大,形狀(zhuàng)複雜的零(líng)件一(yī)般都會(huì)增加一序整形(xíng),防(fáng)止(zhǐ)成形不到(dào)位出現回彈現(xiàn)象,而更有(yǒu)一部分特殊形狀零(líng)件比較容易(yì)出現(xiàn)回(huí)彈現象,如U型零部件,在分(fèn)析成形過程中,必須考慮回彈補償事宜。
4. 零件壓(yā)邊力
壓邊(biān)力衝壓成形過程是(shì)一項重要的工藝措施,通過不斷優化壓邊(biān)力,可以調整材料流動方向,改善材料內部(bù)應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別是零件側壁與R角位置,如(rú)果成形充分(fèn),會使內外應力差減少,從而使回彈減(jiǎn)小。
5. 拉延筋
拉(lā)延筋在當今工藝中應(yīng)用較(jiào)為廣泛,合理(lǐ)的設置拉延的位置(zhì),能夠有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(cóng)而提高材(cái)料成(chéng)形(xíng)性,在容易出現回彈的零件上(shàng)設置拉(lā)延筋,會使零(líng)件成形更充分,應力分布更均勻,從而回(huí)彈減小。
衝壓件回彈控製方法
減少或消除回彈最佳的時機是在產品設計(jì)和模具開發階段。借助分析,準確預測回彈量,對產品設計和工藝進行優化,利用產品形狀、工藝和補償來減少回彈。而在模具調試階段,必須嚴(yán)格按照工藝分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和(hé)矯(jiǎo)正的工作(zuò)量增加(jiā)了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試周期。
回彈是與拉延成(chéng)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更加明顯地(dì)顯(xiǎn)現出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件,但關鍵是如(rú)何設(shè)置分析參數,以(yǐ)及對(duì)回彈結果進行有效評估。
異型零件回彈控製(zhì)
前地板左右門檻製件開(kāi)發過程中出(chū)現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈部(bù)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所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第(dì)三序整形序,同時模(mó)具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需(xū)達到HRC58~62。
L型(xíng)零件回彈控製
某車型擺臂(bì)加強板製(zhì)件L型製件,一般L形狀(zhuàng)製件均(jun1)為左右對策同(tóng)模開發,為防止存在側向力,導致成形製件偏移,左右對稱開(kāi)發(fā)L型製件回彈整改與U型零件基(jī)本一(yī)致。
U型零件回彈控製(zhì)
一般U型零件都容易出現回彈,圖1為某車型左(zuǒ)/右前(qián)縱梁內板前部本體製件(jiàn)及在整車上搭接關係(xì)的示意圖(tú),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2標示出了製件回彈部位及具體(tǐ)的回彈量。經過反複分(fèn)析,並根據其搭接關係與設計人員溝通,對(duì)製件做出(chū)更(gèng)改(gǎi),增(zēng)加加強筋長度,在模具本身增(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(cè)壁全部整形(xíng),保證製件無回彈現象發生。如(rú)圖5所以,組後翻邊側衝(chōng)序增加(jiā)整(zhěng)形鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬(cuì)火(huǒ)硬度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此(cǐ)方案更改模(mó)具,現場驗(yàn)證成(chéng)形製件無回彈現象出現。
根據以(yǐ)往開發車(chē)型的經驗,可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(bǎn)料衝壓回彈的工藝(yì)措施做法(fǎ)有如下麵幾(jǐ)點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在(zài)彎曲變形區,迫使內層(céng)金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的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(jiàng)低(dī)其硬度和屈服應力可減小回彈,同時(shí)也降低了彎曲力,彎曲(qǔ)後(hòu)再淬硬(yìng)。
3、過(guò)度彎曲
彎曲生產中,由(yóu)於彈性(xìng)恢複,板(bǎn)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變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方(fāng)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情況,讓整個斷麵(miàn)處於塑性拉伸(shēn)變形範圍內,這(zhè)些卸載後,內外層的回彈趨勢相互(hù)抵消,減小了回彈。
6、局(jú)部壓縮
局部(bù)壓縮工藝是通過減薄外側板料的厚度來增(zēng)加外側(cè)板料的長(zhǎng)度,使內外(wài)層的回彈趨勢相互抵消(xiāo)。
7、多(duō)次(cì)彎曲(qǔ)
將彎曲成形分成多次來進行,以消除回彈。
8、內側圓(yuán)角鈍化
從彎曲部(bù)位的內側進行壓(yā)縮,以消除回彈。當板(bǎn)形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,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成形
將零件一部分采(cǎi)用(yòng)彎曲成形後再通過(guò)拉延成(chéng)形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產品有效。
10、控(kòng)製殘餘應力
拉延時在工具的表麵增加局部的凸包形狀,在後(hòu)道工序時(shí)再消除增加(jiā)的形狀,使材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(xiàng)回彈。上模返回後,製(zhì)件(jiàn)通過回彈(dàn)而達到要求的形(xíng)狀。
12、電磁法
利用(yòng)電磁脈衝衝擊材料表麵(miàn),可以糾正由於(yú)回彈造(zào)成的(de)形狀和尺寸誤(wù)差。