一站式精密五(wǔ)金件加工製(zhì)造
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衝壓件回彈的影響因素和有效控製(zhì)方法
對於(yú)各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最不好處理的,因(yīn)為材(cái)料會(huì)產生流動,其它的類型,會(huì)處理一些,但像尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題有時候也是非常頭痛(tòng)的(de),目前部落還沒有(yǒu)看到哪裏有準備的回彈計(jì)算公式,一般都是大家憑經驗,針對不同的材料,不同的R角來進行補償處理.當然(rán),產生回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(yī)些(xiē)狀況,我們還是可以找到有效控製(zhì)回彈方法.
回彈(dàn)對於(yú)汽車衝壓件來說是較難(nán)解(jiě)決的問題,現階段僅用軟件(jiàn)分析(xī)理論回彈補償量,在產品上增加加強筋控製回(huí)彈,但(dàn)這樣卻不能完全控製回彈(dàn),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(yā)件回彈的影響因素
1. 材料性能(néng)
在汽車身上有不同強度的衝(chōng)壓件,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(gāo),就越容易出現回彈現象。
厚板料零(líng)件的材料(liào)一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低(dī)合金高強度鋼板(bǎn)。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材料力(lì)學性能不穩定,並且(qiě)材料的延伸率較低(dī).
2. 材料厚度
在成形(xíng)過程中,板(bǎn)料厚度對彎曲性能有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料(liào)厚度增加,參與塑性變形材料增加,進而(ér)彈性回複變形也增加,因此,回彈變小。
隨(suí)著厚板料零件材(cái)料強度級別的不斷提高,回彈所造成零(líng)件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝(yì)調試都要求對零件回彈的性(xìng)質(zhì)及大小有所了(le)解,以便采取相應的對策和補救(jiù)方案。
對於厚板料(liào)零(líng)件,其彎(wān)曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方向的應力(lì)及其應力變化不(bú)容忽視.
3. 零件形狀
不(bú)同形狀的零件回彈(dàn)差異很(hěn)大,形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(líng)件比較容易出現回彈現象,如U型零部件,在分析成形過程中,必(bì)須考慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力衝壓(yā)成(chéng)形過(guò)程是一項重要的工藝措施,通過不斷優(yōu)化(huà)壓邊力,可以調整材料流動方向,改善材料內部應力分布(bù)。壓邊力增大可以使(shǐ)零件拉延更加充分,特別是(shì)零件側(cè)壁與R角位置,如果成形充分,會使內外應力差減(jiǎn)少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋(jīn)在當今工藝中應用較為廣泛,合理的設置拉(lā)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(liào)麵上的進料阻力,從而提高材料成形性(xìng),在容易出現回彈(dàn)的零件上設置拉延(yán)筋,會使零件成形更充分,應力分布更均勻,從而回(huí)彈減(jiǎn)小。
衝壓件回彈控製(zhì)方法
減少或消除回彈最佳的時機是在產品設(shè)計和模具開發階段。借(jiè)助分析,準確預測回彈量,對產品設計(jì)和工藝進行優化,利用產品形狀、工(gōng)藝和補償來減少回彈。而在模具調試階(jiē)段,必(bì)須嚴格按照工藝分析的指導(dǎo)來試模。與普通SE分析比較(jiào),回彈的分析和矯正的工作(zuò)量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調(diào)試周期。
回彈是(shì)與拉延成形過程緊密相關的(de)。在不同的拉延條件(jiàn)下(噸位、行程及進料量等),雖然衝(chōng)壓件(jiàn)都沒有成形問題,但在切邊後的回彈(dàn)會(huì)更加明顯地顯現出來,回(huí)彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件,但(dàn)關鍵是如何設置分析參數,以及(jí)對回彈結果進行有效評估(gū)。
異型零件(jiàn)回(huí)彈控製
前地板左右門(mén)檻製件開(kāi)發過(guò)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多少度。根據製(zhì)件回彈部位及回彈度數(shù),做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第(dì)三序(xù)整形序,同時模具整形鑲(xiāng)塊材質應(yīng)用為Cr12MoV,硬(yìng)度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製(zhì)
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(mó)開發,為防(fáng)止存在側向力,導致(zhì)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(běn)一致。
U型零件(jiàn)回彈控製
一般U型零件都容(róng)易出現回彈,圖1為某(mǒu)車(chē)型(xíng)左/右前縱梁內板前部本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(biāo)示出了製(zhì)件回彈部(bù)位及具(jù)體的回彈量。經過反複(fù)分析,並根據其搭(dā)接關係與設計人員溝通,對製件做出更改,增加加強筋長度,在模具本身增加整(zhěng)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(quán)部整形,保證製(zhì)件無回彈(dàn)現象發生。如圖5所(suǒ)以,組後翻邊側衝(chōng)序增加(jiā)整形鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處(chù)理淬火硬度達到HRC58~62。最終(zhōng)確定此(cǐ)方案,按照此(cǐ)方案更(gèng)改(gǎi)模(mó)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,可以確定容易回彈製件明細(xì),對此類製件應用的開(kāi)發流(liú)程。
另外,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(xiào)正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內(nèi)層金屬受擠壓(yā),被校正後,內外層(céng)都(dōu)被伸長,卸載後擠壓兩區的回彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再(zài)淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢複,板料(liào)的變形角度及(jí)半徑會(huì)變大,可以采用板料(liào)變形程度超出理論變形程度的方式(shì)來減小(xiǎo)回彈。
4、熱彎
采用(yòng)加熱彎曲(qǔ),選擇(zé)合適溫度,材料有足夠的時間軟化,可以減小回彈(dàn)量。
5、拉彎
該方法是(shì)在板(bǎn)料彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內(nèi)部的應力狀態(tài)和分布情況(kuàng),讓整個斷麵處於(yú)塑(sù)性拉(lā)伸變形範圍內,這(zhè)些(xiē)卸載後,內外層的回彈(dàn)趨勢相互(hù)抵消,減小了回彈。
6、局部(bù)壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄外(wài)側板(bǎn)料的厚度來增加外(wài)側板料的長度,使內外層(céng)的回彈趨勢相互抵消(xiāo)。
7、多次彎曲
將彎曲成形分(fèn)成多次來進行,以消除回彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲部位的內側進行壓縮(suō),以消除回彈。當板形U形(xíng)彎曲時,由於兩側(cè)對稱彎(wān)曲,采用這(zhè)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(chéng)形後再通過拉延成形(xíng)以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產品有(yǒu)效(xiào)。
10、控製殘餘應(yīng)力
拉延時在工具的表麵增加局部(bù)的凸包形狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使(shǐ)材料內(nèi)的殘餘應力平衡發生(shēng)變化,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(dào)要求(qiú)的形狀。
12、電磁(cí)法
利用電磁脈衝衝(chōng)擊材料表麵,可以糾正由於回彈(dàn)造成的形狀和尺寸(cùn)誤差。