衝壓(yā)件回(huí)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,會處理一些,但像尺寸要(yào)求高的衝(chōng)壓件,回彈的問題有時候(hòu)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算公式,一般都是大家憑經驗,針對不同的(de)材料,不同的R角來進行補償處理.當然,產生回彈的影響因素我們都是比較清楚的,如果在修理模(mó)具方麵,針對一(yī)些狀況,我們還是可以找到有效控製回(huí)彈方法.
回彈對於汽車衝壓件來說是較難解決的問題,現階段僅用軟件分析(xī)理論回彈補償量(liàng),在產品上增加加強筋控製回彈,但(dàn)這樣(yàng)卻不能完全控製回彈,還需要在模具調試階段彌補分(fèn)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
在汽車身上有不同強度的衝壓件(jiàn),從普通板材到高強板,不同板材有著不同的屈服強度,板材的屈服強度越高,就越容易出現回彈現象。
厚板料零件的材料一般采用熱軋碳素鋼板(bǎn)或熱軋低(dī)合金高(gāo)強(qiáng)度鋼板。與冷軋薄(báo)板料相比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材料力學性能不穩定,並且材料的延伸率較低.
2. 材料(liào)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(zhe)板料厚度增加,回彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料(liào)厚度增加,參(cān)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(biàn)小(xiǎo)。
隨著厚板料零件材料強度級別的不斷提高(gāo),回彈所造(zào)成零(líng)件尺寸精度(dù)的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調試都要求對零件回彈的性質及大(dà)小有所了解,以便采取相應的對策和(hé)補救方案。
對於厚(hòu)板料零件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板(bǎn)厚方向的應力及其應力變(biàn)化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀的零件(jiàn)回彈差(chà)異很大,形狀(zhuàng)複雜的零(líng)件(jiàn)一般都會增加一序(xù)整(zhěng)形,防止成形不到位出現回彈現(xiàn)象,而(ér)更有一部(bù)分特殊形狀零件比較容易出現回彈現象,如U型零部件,在分析成(chéng)形過程中,必(bì)須考慮回彈補償事(shì)宜。
4. 零件(jiàn)壓(yā)邊力
壓邊力衝壓成形過程是一項重要的工藝(yì)措施,通過不斷優化壓邊力,可以調整材(cái)料流動方(fāng)向,改善材料內部應(yīng)力分(fèn)布。壓邊力增(zēng)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(chéng)形充分,會使內外應力差減少,從而(ér)使回彈減小。
5. 拉延筋
拉(lā)延筋在當今工藝中應用較為廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠(gòu)有效地改(gǎi)變材料(liào)流動(dòng)方向及有效分配壓料麵上的進料(liào)阻力,從而提(tí)高材料成形性,在容易出現回彈的(de)零件上設置拉延筋,會使零(líng)件成形更充分(fèn),應(yīng)力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓(yā)件回(huí)彈控製方法
減少(shǎo)或消除回彈最佳的時機是在產品設計和模具開發階段。借助分(fèn)析,準確預測回彈量,對產品設(shè)計和工藝進行優化,利用產品形狀(zhuàng)、工藝(yì)和(hé)補償來減少回彈。而在模具調試階(jiē)段,必(bì)須嚴格按照工藝分析的指(zhǐ)導來試模。與(yǔ)普通SE分(fèn)析比較,回彈的分析和矯正的工作(zuò)量(liàng)增加了30%~50%,但卻可以大(dà)大(dà)縮短模具調試周期。
回彈是與拉(lā)延成形過程緊密相(xiàng)關(guān)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(de)回彈會更加明顯地顯現出來,回彈分析(xī)與拉延成形(xíng)分析使用同樣的軟件,但關鍵是如何設置分(fèn)析參數,以(yǐ)及對回彈結果進行有效評(píng)估。
異型零件回彈控製
前地板左右門(mén)檻製件開發過程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈部位及回彈(dàn)多少度(dù)。根據製件回彈部位及(jí)回彈度數,做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同(tóng)樣增加整形4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質應用(yòng)為(wéi)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(zhì)件L型製件,一般L形狀(zhuàng)製件均為左右對(duì)策同(tóng)模開發,為防止存在側向(xiàng)力,導(dǎo)致(zhì)成形製件偏移,左右對稱(chēng)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1為某車型左/右前縱梁內板前部本(běn)體製件及在整車上搭接關係的示意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中出現了回彈問題,圖2標示出了製(zhì)件回彈部位及具體的回彈量。經過反複分析,並根據其搭接關(guān)係與設計人員溝通,對製件做出更改,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.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁全部整形,保證製件無回(huí)彈現象(xiàng)發生。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質(zhì),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(chǎng)驗證成形製件無(wú)回彈現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可以確定(dìng)容易回彈製件明(míng)細,對此類(lèi)製件應用的開(kāi)發流程。
另(lìng)外,目(mù)前通用的解(jiě)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(shǐ)衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠(jǐ)壓兩區(qū)的回彈(dàn)趨勢相抵(dǐ)可以減小(xiǎo)回彈。
2、熱處理
在彎曲前(qián)進行(háng)退火,降低其硬度(dù)和屈服(fú)應力可減小回彈,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,由於彈性恢複,板料的(de)變形角度及(jí)半徑會變大,可以采用(yòng)板料變形程度超出理論(lùn)變形程度的方式(shì)來減小回(huí)彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合(hé)適溫度,材料有足夠(gòu)的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加(jiā)切向拉力,改變板料(liào)內部的應力狀態和分布情況,讓整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(dǐ)消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局部(bù)壓(yā)縮工藝(yì)是通過減薄外側板料的厚度來增加外側板料的長度,使內外層的回彈趨勢(shì)相互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多次來進行(háng),以消除回彈(dàn)。
8、內側圓(yuán)角(jiǎo)鈍化
從彎曲部位的內側(cè)進行壓縮,以消除回彈。當板形U形(xíng)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(yán)成(chéng)為部分彎曲成形
將零件一部分采用彎曲成形(xíng)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
拉延時在工具的表麵增加局部的凸包形(xíng)狀,在後道工序時再消除增加的形(xíng)狀,使材料內的殘餘應(yīng)力平衡發生變化,以消除回(huí)彈。
11、負回彈
在加工工具表麵時,設法使板料產生負向回彈。上模返回後,製件通過(guò)回彈(dàn)而達到要求的形狀。
12、電磁法
利(lì)用電磁脈衝衝擊材(cái)料表麵,可以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差。