衝壓件回彈的影響因素和有效控製方法
對於各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模(mó)是最不(bú)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(de)問題有時候也是非(fēi)常頭痛的(de),目前部落還沒有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(cái)料,不同的R角來進(jìn)行補償處理.當然,產生回(huí)彈的影響因素我們都是比較清楚的,如果在(zài)修理模具方麵,針對一些(xiē)狀況,我們還(hái)是可以找到有效控製回彈(dàn)方法.
回彈(dàn)對於汽車衝壓件來說是較難解決的問(wèn)題,現階段僅用軟件分(fèn)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(zhì)回彈,還需要在模具調試階段彌補分析回(huí)彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓件回彈的影(yǐng)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(bǎn)材到高(gāo)強板,不同板材有著不同(tóng)的屈服強度,板材的(de)屈服強度越高,就越容(róng)易出(chū)現回彈現象。
厚板料零(líng)件的材料一般(bān)采用(yòng)熱軋碳素鋼板(bǎn)或熱軋低合金高強度鋼板。與(yǔ)冷軋薄板料相比,熱(rè)軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材料力學性能不穩(wěn)定,並且材料的延伸率較低(dī).
2. 材料厚度
在成形過程中,板料厚度對彎曲性能有很大的影(yǐng)響,隨著板料厚度增(zēng)加,回(huí)彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料厚度增加,參與塑性變形材料增加,進而彈性回複變(biàn)形也增加,因此,回彈(dàn)變小。
隨著厚板料零件材料強度級別的不斷提高,回彈所造成零件(jiàn)尺(chǐ)寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調試都(dōu)要求對零件回彈的性質及大小有所了解,以便采取相應(yīng)的對策和補救方案。
對於厚板料零(líng)件,其彎曲半徑與板厚之比(bǐ)一般(bān)都很小,板厚方向的應力及其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀的零件回彈差異很大,形狀複(fù)雜的零件一般都會增(zēng)加(jiā)一序整形,防止成形不到位出現(xiàn)回彈現象,而更有(yǒu)一部分特殊形狀零件(jiàn)比(bǐ)較容易出現回彈現象,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(líng)件(jiàn)壓邊力
壓邊力衝壓成(chéng)形(xíng)過程是一項重要的工(gōng)藝措施(shī),通過(guò)不斷優化壓邊(biān)力,可以調整材料流(liú)動方向,改善材料內部應力(lì)分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別是(shì)零件側壁與R角位(wèi)置,如果成形充分,會(huì)使(shǐ)內外應力差減少,從而使回彈減小(xiǎo)。
5. 拉延(yán)筋
拉延筋(jīn)在當今工藝中應用較為廣泛,合理的(de)設置拉(lā)延的(de)位置,能夠有效地改變材料流動方向及有效分配壓料麵上的進料阻力,從而提高材料成形性,在容易出(chū)現回彈的零件上設置拉延筋,會(huì)使零件成形更充分,應力分布更均勻,從而回彈(dàn)減小。
衝(chōng)壓件回彈控製方法
減少或消除(chú)回彈最佳的時機是在產品設計和模具(jù)開發階(jiē)段。借助分析,準確預測回彈(dàn)量,對產品設計和(hé)工藝進行優化,利用產品形狀、工藝和補(bǔ)償來減少回彈。而在模(mó)具調試階段,必須(xū)嚴格按(àn)照工藝分析的指導來試模(mó)。與普通SE分析比較,回彈(dàn)的分析和矯正的工作量增加(jiā)了30%~50%,但卻可以大(dà)大縮短模具調試(shì)周期。
回彈是與拉延成形過程緊(jǐn)密(mì)相關的。在不同的拉延條件下(噸位、行(háng)程及(jí)進(jìn)料量等),雖然(rán)衝壓件都(dōu)沒有成形問題,但在切邊後的回彈會更(gèng)加明顯(xiǎn)地顯現出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件,但關鍵是(shì)如何設置分析參數,以及對回彈結果進行有效評估。
異型零(líng)件(jiàn)回彈控製(zhì)
前地板左右門檻製件開發過程(chéng)中出現回彈4°現象(見圖(tú)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(dàn)度數,做出如圖(tú)7所示的對策(cè)。在工藝(yì)路線上同樣增加整形4°,增加(jiā)第三序整形序(xù),同時模具整形鑲(xiāng)塊材質應(yīng)用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂加強板製件L型製件,一般L形狀(zhuàng)製件均為左右對策同模開發,為防止存在側向力,導致成形製件偏移,左右對稱開發L型製件回彈整改與U型零件基本一致。
U型零件回(huí)彈(dàn)控製
一般U型零件都容易(yì)出現回彈,圖1為某車型(xíng)左/右前縱梁內板前部本體製件及在整車上(shàng)搭接關係的示意圖,從圖1可以看出,此製件在(zài)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(jí)具體的(de)回彈量。經過反複分析,並(bìng)根據其搭接關(guān)係與設計人員溝通,對製(zhì)件做出更改,增加加強筋(jīn)長度,在模具本(běn)身增加整形序,預定(dìng)整形1~
3.5 mm.
工藝排序(xù)增加整形序,製(zhì)件整個側壁全部整(zhěng)形,保證製件(jiàn)無回彈現(xiàn)象發生(shēng)。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形鑲塊,而且(qiě)模具鑲塊全部用(yòng)Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達(dá)到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具,現場驗證成形(xíng)製(zhì)件無回彈現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可以確定容(róng)易回彈製件明細,對此類製(zhì)件應用的(de)開發流程。
另外(wài),目(mù)前通用的解決板料衝壓(yā)回彈的工藝措施做(zuò)法有如下麵幾點:
1、校正彎曲
校(xiào)正彎曲力(lì)將使衝(chōng)壓力(lì)集中(zhōng)在彎(wān)曲變形區,迫使內層金屬受擠(jǐ)壓,被校正後(hòu),內外層都被伸長,卸載(zǎi)後(hòu)擠壓兩區的回彈趨勢(shì)相(xiàng)抵可以減小回彈。
2、熱處理
在(zài)彎曲前進行退火(huǒ),降低(dī)其硬(yìng)度和(hé)屈服應力可減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎(wān)曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產(chǎn)中(zhōng),由於彈性恢複(fù),板料的變形角度及半徑會變大,可以采用板料變形(xíng)程度超出理論變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采(cǎi)用(yòng)加熱彎曲(qǔ),選擇合適溫(wēn)度,材料有足(zú)夠的時間軟化,可以(yǐ)減小回彈量。
5、拉彎
該(gāi)方法是在(zài)板料彎曲的同(tóng)時施加切向拉力,改變板料內部(bù)的應力(lì)狀態和分布情況,讓整(zhěng)個斷麵處於塑性拉伸(shēn)變形範圍內,這些卸載後,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(gōng)藝是通過減(jiǎn)薄外側板料的厚度來增加外側板料的長度,使內外層的回(huí)彈(dàn)趨勢相互抵消。
7、多次彎曲
將彎(wān)曲成形(xíng)分成多次來進行,以(yǐ)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(huí)彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方法效果比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成形
將零件一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形以減少回彈。這(zhè)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(shí)在工具的表麵增加局部的(de)凸包形狀,在後道工序時再消除增(zēng)加的形狀,使材料內的殘餘應力平(píng)衡(héng)發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加(jiā)工工具表麵時,設(shè)法使板料產生負向回彈。上模返回後,製件通(tōng)過回彈而達到要求的(de)形狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾正由於回彈造成(chéng)的形狀和尺寸誤差。