衝壓件回彈的影響因素和有效控(kòng)製(zhì)方法
對於各類衝壓件來說,部落(luò)覺得,拉深(shēn)模是最不好(hǎo)處理的,因為材料會產生流動,其它的(de)類型,會處理(lǐ)一些,但像尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題(tí)有時候也是非常頭痛的(de),目前部落還(hái)沒有看到哪裏有準備的回彈計算公式,一般都是大家憑經驗,針對不同的材料,不同的R角來進行補償處理.當然,產生回彈的影響(xiǎng)因素我們都是比較清(qīng)楚的,如(rú)果在修理模具方麵(miàn),針對一些(xiē)狀況,我們(men)還是可以找到(dào)有效(xiào)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(jiàn)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(yàng)卻不能完全(quán)控製(zhì)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(zēng)加整(zhěng)形工序。
衝(chōng)壓件回彈的影(yǐng)響因素
1. 材料性能
在汽車身上有不同強度的衝壓件,從普通板材到高強板,不同板材有(yǒu)著不同的屈服強度,板材的屈服強度(dù)越(yuè)高,就越容易出現回彈現象。
厚板料零件的材料一般采(cǎi)用熱軋碳素鋼板或熱(rè)軋低合金高強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱(rè)軋厚板料的表麵質量差、厚(hòu)度(dù)公差大、材料力學(xué)性能不穩(wěn)定,並且材料的延伸率較低.
2. 材料厚度(dù)
在成形過程中,板料厚(hòu)度對彎曲性能有很大的影響,隨著板料厚度增(zēng)加,回彈現象會逐漸減少,這是因為(wéi)隨著(zhe)板料厚度增加(jiā),參(cān)與塑性變形材料增加,進而彈性回複變(biàn)形也增加,因此,回彈變(biàn)小(xiǎo)。
隨著厚板料零件材料強度級(jí)別的不斷提高,回彈所(suǒ)造成零件尺(chǐ)寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調(diào)試都要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(hé)補救方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比一般(bān)都很小,板(bǎn)厚方向的應力及其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀的零件回彈差異很大,形(xíng)狀複雜的(de)零件一般都(dōu)會增加一序整(zhěng)形,防止成形不到位出現回(huí)彈現象,而更有一部分特殊形狀零(líng)件比較容易出現回彈(dàn)現象,如U型零(líng)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(yā)邊力衝壓成形過(guò)程是一項重要的工(gōng)藝措施(shī),通過不斷優化壓(yā)邊力,可以調整材料流動方向,改善材料內部應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別是零件側壁與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。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝(yì)中應用較為廣泛,合理的設置拉(lā)延(yán)的位置,能夠有效(xiào)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(xìng),在容易出現回彈的零(líng)件上設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力(lì)分布更均勻,從而回彈(dàn)減小。
衝壓件回彈控製方法
減少或消(xiāo)除回彈最佳的時(shí)機是(shì)在產品設計和模具開發階(jiē)段。借助(zhù)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(jiǎn)少回彈。而在(zài)模具調試階段,必須嚴格按照工藝分(fèn)析(xī)的(de)指(zhǐ)導來試模。與普通SE分析比較,回彈的分析(xī)和矯正的工作量增加(jiā)了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試周(zhōu)期。
回彈(dàn)是與(yǔ)拉延成形過程緊密相關的。在不同的(de)拉延條件下(噸位、行程及進料量等),雖然衝壓件都沒(méi)有成形問題,但在切邊後的回彈會更加(jiā)明顯地顯(xiǎn)現出來(lái),回彈分(fèn)析(xī)與拉延成形分析使用同樣的軟件,但關(guān)鍵是如何設置分析參數,以及對回彈結果進行有效(xiào)評估。
異型零件(jiàn)回彈控製
前地板左右門檻製件開發過程中出現回(huí)彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈部位及回彈多少度。根(gēn)據製件回彈部位及回彈度數,做出如(rú)圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增(zēng)加(jiā)第三序整形序,同(tóng)時模具整形鑲塊材質應用為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形狀製件均為左右對策同模開發,為防止(zhǐ)存在側向力,導致成(chéng)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型零件回彈控製
一般U型零件都容易出現回彈,圖(tú)1為某車型左/右前縱(zòng)梁內板前部本體(tǐ)製件及在整車上搭接關係的示(shì)意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中出現了回彈問題(tí),圖2標示(shì)出了製件回(huí)彈部位及具體的回(huí)彈量。經過(guò)反複分析,並根據其搭接關係與設計人員溝通,對製件做(zuò)出更改,增加加強筋長度,在(zài)模具本身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝(yì)排序增(zēng)加整形序(xù),製件整個側壁全部整形,保證製件無回彈現(xiàn)象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝(chōng)序(xù)增加整形鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具,現場驗證成形製件無回彈現象出現。
根據(jù)以(yǐ)往開發車型的經驗,可以(yǐ)確定容易回彈製件明細,對此類(lèi)製件應用的開發流程。
另外,目前通用(yòng)的解決板料衝壓回彈的工藝措施做法有如(rú)下麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力(lì)將使(shǐ)衝壓力集中在彎曲變形(xíng)區,迫使內層金屬受(shòu)擠壓,被校正後,內外層都被(bèi)伸長,卸(xiè)載後擠壓兩區的(de)回彈趨勢相抵可以減(jiǎn)小回彈。
2、熱處(chù)理
在彎曲(qǔ)前進行退(tuì)火(huǒ),降低其硬度和屈服應力可減小回彈,同時(shí)也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度(dù)彎曲
彎曲生產中,由於彈性(xìng)恢複(fù),板料的變形角度(dù)及半徑會變大,可以采用板料變形程度超出理論變(biàn)形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加(jiā)熱彎曲(qǔ),選擇合適(shì)溫(wēn)度,材料有足夠的時間軟(ruǎn)化,可(kě)以減小回彈量。
5、拉彎
該方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(zhěng)個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些卸載後,內(nèi)外層的回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、局(jú)部壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄(báo)外側板料的厚度來(lái)增加外側板料的長度,使內外(wài)層的回彈趨勢相互(hù)抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多次來進(jìn)行,以消除回彈(dàn)。
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(qǔ)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(qǔ)成形後再通過拉延(yán)成形以減少回彈。這種方法對(duì)二維形狀(zhuàng)簡單的產品有效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工具的表麵增加局部(bù)的凸(tū)包形狀,在後道工序時再消除增加的(de)形狀,使材料(liào)內的(de)殘餘應(yīng)力平衡(héng)發生變化,以消(xiāo)除回彈。
11、負回(huí)彈
在加(jiā)工工具表麵時,設法使板料產(chǎn)生負向(xiàng)回彈(dàn)。上模返回後,製件通過回彈而達到要求的(de)形(xíng)狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝擊(jī)材料表麵,可以糾正由於回彈(dàn)造成的形狀和尺寸誤差。