衝壓件回彈的影響因素和(hé)有效(xiào)控製方法
對(duì)於各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最不好處理的,因為材料會產生流動,其它的類型,會處(chù)理一些,但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(bù)落還沒有看到哪裏有準備的回彈計算公式,一般都是大家憑(píng)經驗,針對不同的材料,不同的R角(jiǎo)來進行補償處理.當然,產生(shēng)回彈(dàn)的影響因素我們都是比較(jiào)清楚的,如果在修理模具方麵,針對一些狀況,我們還是可(kě)以(yǐ)找到有效控製回彈方法.
回彈對於汽車衝壓件來說是較難解決的(de)問題,現階段僅用軟件分析理論回(huí)彈補償量,在產品上增加加強筋(jīn)控製(zhì)回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需要在模具調試階段彌補分析(xī)回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓件回(huí)彈的影響因(yīn)素
1. 材料(liào)性能
在(zài)汽車身上有不同強度的衝壓件(jiàn),從普通板(bǎn)材到高(gāo)強板,不(bú)同板材有著不同的屈(qū)服強度,板材的屈服強度越高(gāo),就(jiù)越容易(yì)出現回彈現象。
厚板料零件的材料一(yī)般采用熱軋碳素(sù)鋼板或熱(rè)軋低合金高強(qiáng)度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板料的表麵(miàn)質量(liàng)差、厚度公差(chà)大、材料力學性能不穩定,並且(qiě)材料的延伸率較低(dī).
2. 材料厚度
在成形過程中,板料厚度對彎曲性(xìng)能有很大的影響,隨著板(bǎn)料厚度(dù)增加(jiā),回(huí)彈現象會逐漸減少,這(zhè)是因為隨著板料厚度增加,參與塑性(xìng)變形材料增加,進而彈性回複變形也增加,因此,回彈變小。
隨著厚板料零件材(cái)料強度級別的不斷提高,回彈所造(zào)成零件(jiàn)尺寸精度的問題(tí)越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調試都要求(qiú)對零件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。
對於厚板料零件,其彎(wān)曲半徑與板厚之比一般都很小(xiǎo),板厚方向的應力及其(qí)應力變化不容忽視.
3. 零件形(xíng)狀
不同形狀的零(líng)件回彈差異很大,形狀複雜的零(líng)件一般都(dōu)會增(zēng)加一序整形,防止成形不(bú)到位出現回彈現象,而更(gèng)有一部分(fèn)特殊形狀(zhuàng)零件比(bǐ)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(gōng)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(cè)壁與(yǔ)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(xiǎo)。
5. 拉延筋
拉延(yán)筋(jīn)在當今工藝中應用較為(wéi)廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠有(yǒu)效地改變(biàn)材料(liào)流動方(fāng)向(xiàng)及有效分配壓料麵上的進料阻力,從而提高材料(liào)成形性,在容易出(chū)現回彈的零件上設置拉延(yán)筋,會使零件成形更充(chōng)分,應力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓件回彈控製方法
減少或消除回彈(dàn)最佳的時機是在產品設計和模(mó)具(jù)開發階段。借助(zhù)分析,準確預測回彈量,對產品設計和工藝(yì)進行優化,利用產品形狀、工藝和補償來減少回彈。而(ér)在模具調試階段,必須嚴格按照工藝分析(xī)的指導(dǎo)來(lái)試模。與(yǔ)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(tóng)的拉延條(tiáo)件下(噸位、行程及進(jìn)料量等(děng)),雖然衝壓件都沒有成形問題(tí),但在切邊後的回彈(dàn)會(huì)更加(jiā)明顯地顯現(xiàn)出來,回彈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,以及對回彈結果進行有效評估。
異型零件回彈控製
前地板(bǎn)左右門檻製件開(kāi)發(fā)過程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標注(zhù)出了製件(jiàn)回彈部位及回彈(dàn)多少度。根據製件回彈部位及回彈(dàn)度數,做出如圖7所示的對策。在工(gōng)藝路線上同樣增加(jiā)整形4°,增加第三序整形序,同時模具(jù)整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需(xū)達到HRC58~62。
L型零件(jiàn)回彈(dàn)控製(zhì)
某車型(xíng)擺臂加(jiā)強板製件L型製件,一般L形狀製件均(jun1)為(wéi)左右對策同模(mó)開發,為(wéi)防止存(cún)在側向力(lì),導致成形製件偏移,左右對稱開(kāi)發L型(xíng)製件回彈整改與U型零件基(jī)本一致。
U型零件回彈控製
一般U型零件都容(róng)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(kāi)發過程中出現了回彈問題,圖2標(biāo)示出了製件回(huí)彈部位(wèi)及具體的回彈量。經過(guò)反複分析,並根(gēn)據其搭接關係(xì)與設計人員溝通,對製件做出更改,增加加強(qiáng)筋長度,在模具本身(shēn)增加整(zhěng)形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整(zhěng)形序,製件整(zhěng)個側壁全部整形,保證製件無回彈現象(xiàng)發生。如圖5所以,組後(hòu)翻邊側衝序增加整形鑲塊,而(ér)且模具鑲塊全部(bù)用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到(dào)HRC58~62。最終(zhōng)確定此(cǐ)方案,按(àn)照此方案更改模具(jù),現場驗(yàn)證成形製件(jiàn)無回彈現象出現。
根據以往開發車型的經(jīng)驗(yàn),可以確定容易回彈製(zhì)件明(míng)細,對此類製件應用的開發流程。
另外,目前通用的解決板(bǎn)料衝壓回彈的工藝措施做法有(yǒu)如下麵幾點:
1、校正彎(wān)曲
校正彎曲力將使(shǐ)衝壓(yā)力集中在彎曲變形區,迫使內(nèi)層金(jīn)屬受擠(jǐ)壓,被(bèi)校正後,內外層都被伸長,卸載(zǎi)後擠壓兩區的回彈趨(qū)勢相抵(dǐ)可以減小回彈。
2、熱(rè)處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力(lì)可減小回彈(dàn),同時也降低了彎曲力,彎曲(qǔ)後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由(yóu)於彈性恢複,板料的變形角度及半徑會(huì)變大,可以采用板料變形程度超出理論變形程度的方式來(lái)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(de)時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是(shì)在板料彎曲(qǔ)的(de)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,這些卸載(zǎi)後(hòu),內外層的回彈趨(qū)勢相互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄外側板料的(de)厚度來增加外側板料的長度,使內(nèi)外層(céng)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(de)內側進行壓縮,以消除回(huí)彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對(duì)稱彎曲,采用這種方法效果比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成(chéng)形
將零件一部(bù)分采用彎曲(qǔ)成形後再通(tōng)過拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的(de)產品有效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工具的表麵增加局部的凸包形狀,在後道工序時再消除(chú)增加的形狀,使材(cái)料內的殘餘應(yīng)力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具(jù)表麵(miàn)時,設法使板料產(chǎn)生負向回彈。上(shàng)模返回後(hòu),製件(jiàn)通過回彈而達到要求的形狀。
12、電磁法(fǎ)
利用電磁脈衝衝擊(jī)材料表麵,可以糾正由(yóu)於回(huí)彈造成的形狀和尺寸誤差。