衝壓件回彈的影響(xiǎng)因素和有效控(kòng)製方法
對於各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最不好處(chù)理的,因為材料會產生流動,其它的類型,會處理一些,但像(xiàng)尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題有時候也(yě)是非常頭痛(tòng)的,目前部落還沒有(yǒu)看到哪(nǎ)裏有準備的回彈計算公式(shì),一般都是大家憑經驗,針(zhēn)對不同的材料,不同的R角來進(jìn)行補償處(chù)理.當然,產(chǎn)生回彈的影響因素我們都(dōu)是比較清楚的,如果在修理模具(jù)方(fāng)麵,針對一些狀況,我(wǒ)們(men)還是可以找到有效控製回彈方法.
回(huí)彈(dàn)對於汽車衝壓件來說是較難解決的問(wèn)題,現(xiàn)階段僅用軟件分析理論回彈補償(cháng)量,在產品上增加加強筋控製回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需要在模具調試階段彌補(bǔ)分析回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓件回彈的影響因素
1. 材料性能
在汽車身上有不(bú)同強度(dù)的衝壓件,從(cóng)普通(tōng)板材到高強板,不同板材有著不同的(de)屈服強度,板材的屈服(fú)強度越高,就越容易(yì)出現回彈現象。
厚板料零件的材料一般采用熱軋(zhá)碳素鋼板或熱軋低合金高強度鋼板。與冷軋薄板料相(xiàng)比,熱軋厚板料的表麵質量差(chà)、厚度公差大、材料(liào)力學(xué)性能不穩定,並且材(cái)料的延伸率較低(dī).
2. 材料厚度
在成形過程中,板料厚(hòu)度對(duì)彎曲性能有很大的影響,隨著板料(liào)厚度增加,回彈現象(xiàng)會逐漸減少,這(zhè)是因為隨著板料厚度增(zēng)加,參與塑性變(biàn)形材料(liào)增(zēng)加,進而彈性回複變形也增加,因此,回彈變小。
隨著(zhe)厚板料零件材料強度級別的不斷提高,回彈所造成零件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調試都要求對(duì)零件(jiàn)回彈的性質及大小(xiǎo)有所了解,以便采取相(xiàng)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都很小,板(bǎn)厚方向的應力及其應力(lì)變(biàn)化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀(zhuàng)的零件回彈差異很大,形狀複雜的零件一般都(dōu)會增(zēng)加(jiā)一序整形,防止成形不到位出現回彈現象,而更有一部分(fèn)特殊形(xíng)狀零件(jiàn)比較容易出現回彈現象,如U型零部件(jiàn),在分析成(chéng)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(yā)成形過程是一項重要(yào)的工(gōng)藝措施,通過不斷優化壓邊力,可以調整(zhěng)材料流動(dòng)方向,改(gǎi)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(shì)零件側壁與R角位置,如果成形充(chōng)分,會使內外應力(lì)差減少,從而(ér)使回彈減小(xiǎo)。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工(gōng)藝中應用(yòng)較為廣泛(fàn),合理的設置拉延的位置(zhì),能夠有效地(dì)改變材料流(liú)動方向及有效分配壓料麵上的進料(liào)阻力,從(cóng)而提高(gāo)材料成形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形(xíng)更充(chōng)分,應力分布(bù)更均勻,從而回彈減小。
衝壓件回彈控製方法
減少或消除回彈最(zuì)佳的時機是在(zài)產品設計和模具開發階段。借助分析,準確預測回彈量,對產品設計和(hé)工藝(yì)進(jìn)行優化,利用產(chǎn)品形狀、工藝和補償來減少回彈。而在模具調試階段,必須嚴格按照工藝分析的(de)指導來試模。與普通SE分析比較,回(huí)彈的分析和矯正的工作量增加(jiā)了30%~50%,但(dàn)卻可以大大縮短模具調試周期。
回彈是與(yǔ)拉延成形過程(chéng)緊密相關的。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(wèn)題,但在切邊後(hòu)的回彈會更加明顯地顯現出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件,但(dàn)關(guān)鍵是如何設置分析(xī)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(dì)板左右門檻製件開發過程中(zhōng)出現回彈4°現象(見圖(tú)6),圖6標注(zhù)出了製(zhì)件回彈部位及回彈多少度。根據製件(jiàn)回彈(dàn)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(xíng)4°,增加第三序整形序(xù),同時(shí)模具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回(huí)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,為防止存在側向力,導致成形製件偏移,左右(yòu)對稱開發L型製件(jiàn)回彈整改與U型零件基(jī)本一致。
U型零件回彈(dàn)控(kòng)製
一般U型零件都容易出現回彈,圖1為某車(chē)型左/右前縱梁內板前部本體製件及在整(zhěng)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(chū)現了回彈問題,圖2標示出了製件回彈部位及具體的回(huí)彈量。經過反複分析,並根(gēn)據其搭(dā)接關(guān)係與設(shè)計人員溝通,對製件做出更改,增加加(jiā)強筋長度,在(zài)模具本身增加(jiā)整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件(jiàn)整個側壁全部整(zhěng)形,保證製件無回彈(dàn)現象發生。如圖5所以,組後翻邊側(cè)衝序增加整形鑲塊,而(ér)且模具鑲塊全部用(yòng)Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最(zuì)終確定此方案,按照此方(fāng)案更改模具(jù),現場驗證成形製件無回(huí)彈(dàn)現(xiàn)象出現。
根據以往開發車型的經驗,可以(yǐ)確定容易回彈製件明(míng)細,對(duì)此類製件(jiàn)應用的開發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓回彈的(de)工藝(yì)措施做法有如下麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力(lì)將使(shǐ)衝壓(yā)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抵可以減小回彈。
2、熱處(chù)理
在彎曲前進行退火,降(jiàng)低其硬度和(hé)屈服應力(lì)可減小回彈,同時(shí)也降(jiàng)低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度(dù)彎曲
彎曲(qǔ)生產中,由(yóu)於(yú)彈性(xìng)恢複,板(bǎn)料的變形角度及半徑會變大,可以采用板料變(biàn)形程度超出理論變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有(yǒu)足夠的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎(wān)曲的同時施加切向拉力(lì),改變板料內部的應力狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑(sù)性拉伸變形範圍內(nèi),這些(xiē)卸載後,內外層(céng)的回彈趨勢相互(hù)抵消,減小了(le)回彈。
6、局部(bù)壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄外側(cè)板料的厚度(dù)來增加外側板料的長度,使內外層的回彈趨勢(shì)相互(hù)抵消(xiāo)。
7、多(duō)次彎曲
將彎曲成(chéng)形分成多次來進行,以消除回彈。
8、內側圓角鈍(dùn)化(huà)
從彎曲部位的內側進行壓縮,以消除回彈。當(dāng)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(jiào)好(hǎo)。
9、變整體拉延(yán)成為部分彎曲成形
將零(líng)件一部分(fèn)采用彎曲成形後再通過拉延成形以減少回彈。這種方法(fǎ)對(duì)二維形狀簡單的產品有效。
10、控製殘餘(yú)應力
拉延時(shí)在(zài)工具的表麵增加(jiā)局部的凸包(bāo)形狀,在後道工序(xù)時(shí)再消除增加的形(xíng)狀,使材料(liào)內(nèi)的殘餘應(yīng)力(lì)平衡發生變化(huà),以消除回彈。
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,製件通過回彈而達到要求的形狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾正由(yóu)於回彈造成的形狀和(hé)尺寸(cùn)誤差。