衝壓件回彈的影響因素和有效控製方(fāng)法
對於各類衝壓件(jiàn)來說(shuō),部落(luò)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,但像尺寸要求高的衝(chōng)壓件,回彈的問題有(yǒu)時候也是非常頭痛的,目(mù)前部落還沒有看到哪裏有準(zhǔn)備的(de)回彈計算公式,一般都是大家憑經驗,針對不同(tóng)的(de)材料,不同的R角來進行補償(cháng)處理.當然,產生(shēng)回彈的影響因素我們都是比較清楚的,如果在修理模具方麵,針對一些狀(zhuàng)況,我們還是可以找到有效控製回彈方法.
回彈對於汽(qì)車衝壓件來說是較難(nán)解決的問題,現階段(duàn)僅用軟件分析理論回彈補償量(liàng),在產品上增加加強筋控(kòng)製回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需要在模(mó)具調試階段彌補分析(xī)回彈補償量的(de)不足(zú),增加整(zhěng)形工序。
衝壓件回彈的影響因素
1. 材(cái)料性能(néng)
在(zài)汽(qì)車身上有不同強度的衝壓件,從普通板材到高強板,不同板材有著不同的屈服強度,板材的屈服(fú)強(qiáng)度越高,就越容易(yì)出現回彈現象。
厚板料(liào)零件的材料一般采用(yòng)熱軋碳素鋼板或熱軋低合金(jīn)高強度鋼板。與冷軋薄(báo)板料相比(bǐ),熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材(cái)料力學性能(néng)不穩定,並且材料(liào)的延伸率較低.
2. 材料厚(hòu)度
在成形過程中,板料厚度對(duì)彎曲性能有很大的影響,隨(suí)著板料厚度增加,回彈現象會逐漸減(jiǎn)少,這是因為隨著板料厚度增加,參與塑性變形材(cái)料增加(jiā),進而彈性回複變(biàn)形也增加,因此,回彈變小。
隨著厚板料零件材料強度級別(bié)的不斷提高,回彈所造(zào)成(chéng)零件尺寸精度的問題越來越嚴(yán)重,模具設計(jì)和後期的工藝調試都要求對零件(jiàn)回彈的性質及大小有(yǒu)所了解,以便采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方向的應(yīng)力及其應(yīng)力變化不(bú)容(róng)忽視.
3. 零件形狀
不同(tóng)形狀的零件回彈差異(yì)很大,形狀複(fù)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(ér)更有一(yī)部分特殊形狀零件比較容易出現回(huí)彈現象,如U型零(líng)部件,在分析成形過程中,必須考(kǎo)慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力(lì)衝壓成形過程是一項重要的工藝措施,通過不(bú)斷優化壓邊力,可以調(diào)整材料流動方向,改善材料(liào)內部應力分布。壓邊(biān)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(guǒ)成形充分,會使內外應力(lì)差減少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用(yòng)較為廣泛(fàn),合(hé)理的設置拉(lā)延的位置,能夠有效地改變材料(liào)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(chū)現回彈的零(líng)件上設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力分布更均勻,從而回彈減小。
衝(chōng)壓(yā)件回彈控製方法
減少(shǎo)或(huò)消除回彈最佳的時機是在產品設計和模具(jù)開發階段。借助分析,準確預測回彈量,對(duì)產品設計和工藝進行優化,利用產品形狀、工藝和補償來減少(shǎo)回彈。而在模(mó)具(jù)調試階段,必須嚴格按照工藝分析的指(zhǐ)導來試(shì)模。與普通SE分析比較,回彈的(de)分析和矯正的工作量增(zēng)加了30%~50%,但(dàn)卻(què)可以大大縮短(duǎn)模具調試周期。
回彈是與拉延成形過程緊密相關(guān)的。在不同(tóng)的拉延條(tiáo)件下(噸位、行程及進料量(liàng)等),雖然衝壓件都沒有成(chéng)形問題,但在切邊後的回彈會更加明顯地(dì)顯現出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件(jiàn),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估。
異型零件回彈控製
前地板左右門檻製(zhì)件開發過(guò)程中出現回彈4°現(xiàn)象(見圖6),圖6標注(zhù)出(chū)了製件回彈部(bù)位及(jí)回彈多(duō)少度。根據製件回彈部(bù)位及回彈度(dù)數,做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣(yàng)增加整形(xíng)4°,增加第三序整形序,同時模(mó)具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件(jiàn)回(huí)彈(dàn)控製
某車型擺臂加強板製件L型製件,一般L形(xíng)狀製件均為左(zuǒ)右對策同模(mó)開發,為防止存在側向力,導(dǎo)致成(chéng)形製件偏(piān)移,左右對稱開發L型製件回彈整(zhěng)改與U型零件基本(běn)一致。
U型零(líng)件(jiàn)回彈控製(zhì)
一般(bān)U型零件都容易出現回彈,圖1為某車型左/右前(qián)縱梁內板前部本體製件及在整車上搭(dā)接關(guān)係的示意圖,從圖1可(kě)以(yǐ)看出,此(cǐ)製件(jiàn)在開發過程中出現了回彈問題,圖2標示出了製件回彈部位及具體的回(huí)彈(dàn)量(liàng)。經過反(fǎn)複分析(xī),並根據其搭接關係(xì)與設(shè)計人員溝通,對(duì)製件做出更改,增加加強筋長度,在模具本(běn)身增加(jiā)整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工(gōng)藝排序增加(jiā)整形序,製件整個側壁全部整(zhěng)形,保證製件無回彈現(xiàn)象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形鑲(xiāng)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(chǎng)驗證(zhèng)成形製件無回彈現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可(kě)以確定容易回彈製件明細(xì),對此類製件應用(yòng)的開發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓回彈的工藝(yì)措施做法有(yǒu)如下麵幾點:
1、校正彎(wān)曲(qǔ)
校正彎曲力將使衝壓力集(jí)中在彎(wān)曲變形區,迫使內(nèi)層金屬受擠壓,被校正後(hòu),內外層都被伸長,卸載後擠壓兩(liǎng)區的回彈趨勢相抵可(kě)以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其(qí)硬度和屈服應力可減小(xiǎo)回彈,同時(shí)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(dàn)性恢複,板料的變(biàn)形角度及(jí)半徑會(huì)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
采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足(zú)夠的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內部的應力狀態和(hé)分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這(zhè)些卸載後,內外層的回彈(dàn)趨(qū)勢相互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局(jú)部壓縮工藝是通過減(jiǎn)薄外側板料的厚度來(lái)增加外側板料的長(zhǎng)度,使內外層的回彈趨勢相互(hù)抵(dǐ)消。
7、多次彎曲
將彎曲成(chéng)形分成多次來進行,以消除回彈。
8、內(nèi)側圓角鈍(dùn)化
從彎曲部位的內側進行壓縮,以消除回(huí)彈。當板形U形(xíng)彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方法效果(guǒ)比較(jiào)好。
9、變整(zhěng)體拉延成為部分彎(wān)曲成形
將零件一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形(xíng)以減少回彈。這種方(fāng)法對二(èr)維形(xíng)狀簡單(dān)的(de)產品有(yǒu)效。
10、控製殘(cán)餘(yú)應力
拉延時(shí)在工(gōng)具的表麵增加局部的凸包形狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使(shǐ)材料內的殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具表麵時,設(shè)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,可以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差。