衝壓件(jiàn)回彈的影響因素和有效控製方法
對於各類衝壓(yā)件來說,部落覺得,拉深模(mó)是最不好處理(lǐ)的,因為材料會產生流動,其它的類型,會處理一些,但(dàn)像尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題有時候也是非(fēi)常頭痛的(de),目前部落還沒(méi)有看(kàn)到哪裏有準備的回彈計算公式,一般(bān)都(dōu)是大家憑經驗,針對不同的材料,不同的R角來進行(háng)補償處理.當然,產生回彈的影響因素(sù)我們都是比較清楚的,如果在修理(lǐ)模具方麵,針對一些狀況,我們還是可以找(zhǎo)到有效控製回彈方法(fǎ).
回彈對於(yú)汽車衝壓件來說是較難解決(jué)的問題,現階段僅用軟件分析理論回彈補償(cháng)量,在產品上增(zēng)加加強筋控製回彈,但這樣卻(què)不能(néng)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(jiàn)回彈的影響(xiǎng)因素
1. 材料性能
在汽車身上(shàng)有不同強度(dù)的衝(chōng)壓件,從普通板(bǎn)材到高強板,不同板(bǎn)材有(yǒu)著不同的屈(qū)服強(qiáng)度,板材的屈服強度越高,就越容易出現回彈現象。
厚板料零件的(de)材料一般采用熱軋(zhá)碳素鋼板或熱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、厚度公差大、材料力學性能不穩定,並且材料的延(yán)伸率較(jiào)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,隨著板料厚度增加(jiā),回彈現(xiàn)象會(huì)逐漸減少,這(zhè)是因為隨(suí)著板料厚度增加,參(cān)與塑性變形材料增加(jiā),進而彈(dàn)性回複變形也增加,因此,回彈變小。
隨著厚(hòu)板料零件材料強度級別的不斷(duàn)提高,回彈所(suǒ)造成零件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具(jù)設計和後期的工藝(yì)調(diào)試都要求對零件回彈的性質及大(dà)小有所(suǒ)了(le)解,以便(biàn)采(cǎi)取(qǔ)相應的對(duì)策和補救方案。
對於厚(hòu)板料零件,其彎曲半徑與板(bǎn)厚之比一般都(dōu)很小,板厚方向的應力及(jí)其應力變化不容忽視.
3. 零(líng)件形狀(zhuàng)
不同(tóng)形狀的零件回彈差異很大,形(xíng)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回彈現象,而更有一部分特殊形狀零件比較容易出現回彈(dàn)現象,如U型零部(bù)件,在分析成形過程中,必須考慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊(biān)力
壓(yā)邊力衝壓成形過程是一項(xiàng)重要的工藝措施,通過不斷優化壓邊力,可以調整材料流動方(fāng)向,改善材料內部應力分布。壓邊(biān)力增大可以使零件拉延更加充分,特(tè)別是零件側壁與R角位置,如果成形充分,會(huì)使內外應力差減少,從而(ér)使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用(yòng)較(jiào)為廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠有(yǒu)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(róng)易出現回彈的零件上設(shè)置拉延筋,會使零件成形更(gèng)充(chōng)分,應力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓件回彈(dàn)控製(zhì)方法(fǎ)
減少或消除回彈最佳的時機是在(zài)產品設計(jì)和模具開(kāi)發階段。借助分析,準確預測回彈量,對產品設計和工(gōng)藝進行優化,利用產品形狀、工藝和補償來減少(shǎo)回彈。而(ér)在模具調試階段,必須嚴格按照工藝分析的指導來試模。與普(pǔ)通SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試(shì)周期。
回彈是與拉延成形過程緊密相(xiàng)關的。在不同的拉延(yán)條件下(噸位、行程及進料量(liàng)等),雖(suī)然衝壓件都沒(méi)有(yǒu)成(chéng)形問題,但在切邊(biān)後的回彈會更加明顯地顯現出來,回彈分析與拉延成(chéng)形分析使用同樣(yàng)的軟件,但關鍵是如(rú)何設置分析參數,以及對回彈結(jié)果進行有(yǒu)效評估。
異型零件回彈控製
前地板左右門檻製件(jiàn)開(kāi)發過程中(zhōng)出現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製(zhì)件回彈部位(wèi)及回彈(dàn)多(duō)少度。根(gēn)據製件回彈部位及回彈度數,做出如圖7所示的對策(cè)。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三(sān)序(xù)整形序,同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(zhì)
某車型擺臂加(jiā)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(wéi)防(fáng)止(zhǐ)存(cún)在側(cè)向力,導致成形製件偏(piān)移,左右對稱開發L型製件回彈整改與U型零件基本一(yī)致。
U型零件回彈控(kòng)製
一般U型零件都容易出現回彈,圖1為某車型左/右前縱梁(liáng)內板前部本(běn)體製件及在整車上搭接關係的(de)示意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中(zhōng)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(guò)反複分析,並根據(jù)其搭接關係與設計人員溝通,對製件做出更(gèng)改,增加加強筋長(zhǎng)度,在模具本身(shēn)增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝(yì)排序增加整形序(xù),製件整個側壁全部整形,保證製件無回彈現象發生。如圖5所以(yǐ),組後翻(fān)邊側衝序(xù)增加整形鑲塊,而(ér)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(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,可以確定容易回彈製件明細,對(duì)此類製件(jiàn)應用的開發流程。
另外(wài),目前通用的解決板料衝壓回彈的工藝措施做法有如下麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形(xíng)區,迫(pò)使內層金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的回彈趨勢相(xiàng)抵可(kě)以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力可(kě)減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎(wān)曲生產中,由(yóu)於彈(dàn)性恢複,板料(liào)的變形角度及半(bàn)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(jiā)熱彎曲(qǔ),選擇合(hé)適溫度,材(cái)料有足夠的時間軟化,可以減小回(huí)彈量。
5、拉彎(wān)
該方法(fǎ)是在板料彎曲的同時施(shī)加切向拉力,改變板料內部的應力(lì)狀態和(hé)分布情況,讓整個斷麵處於塑性(xìng)拉伸變(biàn)形範圍內,這些卸載後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小(xiǎo)了回彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝(yì)是通過減薄外側板料的厚(hòu)度來增加外側板料的長度,使內外層(céng)的(de)回彈趨勢相互(hù)抵消。
7、多次彎曲
將(jiāng)彎曲成(chéng)形分成多次來(lái)進行,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(wān)曲時(shí),由於兩側(cè)對稱彎曲,采用這種(zhǒng)方法效果(guǒ)比較好。
9、變整體拉延成為(wéi)部分彎曲成形(xíng)
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
拉延時在工具的表麵增加局部(bù)的凸包形(xíng)狀(zhuàng),在後道工序時(shí)再消除增加的形狀,使材料內的殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈(dàn)
在加工工具表麵(miàn)時,設法使板料產(chǎn)生負向回彈。上模返回後,製件通過回彈而達(dá)到要求的(de)形狀。
12、電磁法
利用電(diàn)磁脈衝衝(chōng)擊材料表麵,可以糾正由於回彈造成(chéng)的形狀和尺寸誤差。