衝壓件回彈的影響因素和有效控製方法
對(duì)於各(gè)類衝壓件(jiàn)來說,部落覺得,拉深模是最不好處理(lǐ)的,因為材料會產生流動,其它的類型(xíng),會處理一(yī)些,但像尺寸要求高的衝壓(yā)件,回彈的(de)問(wèn)題有時候也是非常頭(tóu)痛的,目前部落還沒有看到哪裏有(yǒu)準備的回彈(dàn)計算公式,一(yī)般都是大家憑經驗,針對不(bú)同的材料,不同的R角來進行補償(cháng)處理.當然,產生回(huí)彈的影響因素我們都是比較(jiào)清楚的,如果(guǒ)在(zài)修理模具方麵,針對(duì)一些狀況,我們還是可以找到有效控製回彈方法.
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(fèn)析理論回彈補償量,在產品上增加加(jiā)強筋控製回彈,但這(zhè)樣卻(què)不能完全控製回彈,還需要在模具調試階(jiē)段彌補分析回彈補償(cháng)量的(de)不足,增加整形工序。
衝壓件回彈的影(yǐng)響因素
1. 材料性能
在汽車身上有不同強度的衝壓件,從普(pǔ)通板材到(dào)高強板,不同板材有著不同的屈服強度(dù),板材的屈服強度越高,就越容(róng)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或熱軋低合金高強度鋼板。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(cái)料(liào)力學性能不穩定,並且材料的延(yán)伸率較低.
2. 材料厚度
在成(chéng)形過程中,板料厚度對彎曲性能有很大的影響,隨著板料厚度(dù)增加,回彈現象會逐漸減(jiǎn)少,這是因為隨著(zhe)板料厚(hòu)度增加,參與塑性變(biàn)形材料增加(jiā),進而彈性(xìng)回複變形也增加,因此,回彈變小。
隨著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(cùn)精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調(diào)試都要求對零件回彈的性(xìng)質及大小有所了解,以便采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料(liào)零件,其彎(wān)曲半徑與板厚之比一(yī)般都很小,板厚方向的應力及其(qí)應力變化不容忽視(shì).
3. 零(líng)件形狀
不同形狀的零件回彈差(chà)異很大,形狀複雜(zá)的零(líng)件一般都會增加一序整形,防止成形不到(dào)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(huí)彈現象,如U型零部件,在分析成形過(guò)程中,必須考慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力衝壓成形過程是一(yī)項重要的工藝措施,通過不斷優化壓邊力(lì),可以調整材料流動方向,改善材料內部應力分布(bù)。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別是零件側壁與R角位置,如果成形(xíng)充分,會使內外應力差減少,從而(ér)使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用較為廣(guǎng)泛,合理的設置拉延的位置,能(néng)夠有效地(dì)改變(biàn)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,在容易出現回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力分布更均勻(yún),從而回彈減小。
衝壓(yā)件回彈控製方法
減少或消除回彈最佳(jiā)的時機是在產品設計和模具開(kāi)發階段。借助分析,準確預測(cè)回彈量,對產品設計和工藝進行優化,利用產品形狀、工藝(yì)和補償來減少回彈。而在模具調試階段,必(bì)須嚴格按照工藝分析的指(zhǐ)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了30%~50%,但卻可以大大縮短模具(jù)調試周期。
回彈是與拉延成形過(guò)程緊密相關的。在(zài)不同的(de)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,但在切邊後的回(huí)彈會更(gèng)加明(míng)顯地(dì)顯(xiǎn)現出來,回彈分析與拉延成形分析使用同(tóng)樣的軟件,但關(guān)鍵(jiàn)是如何設置分析參數,以及對回彈結果進行有效(xiào)評估。
異型零件回彈控製
前地板左右門檻製件開(kāi)發過程(chéng)中出現(xiàn)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。根據製件回彈部位及回彈度數,做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整(zhěng)形4°,增(zēng)加第三序整形序,同時模具整形(xíng)鑲塊材質應用為(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(bǎn)製件L型(xíng)製(zhì)件,一般L形(xíng)狀製(zhì)件均為左右對策同模開發,為防止存在側向力,導致成(chéng)形製件偏移,左右對稱開發L型製(zhì)件回彈整改與(yǔ)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(tú)1為(wéi)某車型左/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(guò)程中(zhōng)出現了回彈問題(tí),圖2標(biāo)示出了製件回彈部位及具體的回彈量。經過反複分析,並根據其搭接關係(xì)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(běn)身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工(gōng)藝排序增加整形序,製件整(zhěng)個(gè)側壁全部整形,保(bǎo)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塊,而且模具(jù)鑲塊(kuài)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,現場驗證成形製件無回彈(dàn)現象出現。
根(gēn)據以往開發車型的經驗,可以確定容(róng)易回彈製件明細,對此類製件應用的開發流程。
另外,目前通用(yòng)的解決(jué)板料衝壓(yā)回彈的(de)工藝措施做法有如下麵(miàn)幾(jǐ)點:
1、校正彎曲(qǔ)
校正彎曲力將使衝壓(yā)力集中在彎曲變形區,迫使內(nèi)層(céng)金屬受擠壓,被校正後,內外層都被(bèi)伸(shēn)長,卸載後擠(jǐ)壓兩區的回(huí)彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火(huǒ),降低其硬度和屈(qū)服應力(lì)可減小(xiǎo)回彈,同時也降低了彎(wān)曲力,彎(wān)曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎(wān)曲生產中,由於(yú)彈性恢複,板料的變形角度及半(bàn)徑會變大(dà),可以采用板料變形程度超出(chū)理論變形程度(dù)的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用(yòng)加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的(de)時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲(qǔ)的同時施加切向拉力,改變板料內(nèi)部的應力狀態和分布(bù)情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形(xíng)範圍內,這(zhè)些卸載後,內外層的回彈趨勢相(xiàng)互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是通(tōng)過減薄外側板(bǎn)料的厚度(dù)來增加外側板料的長度,使內外層的回(huí)彈(dàn)趨勢相互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多次來進(jìn)行,以消除回彈。
8、內側圓角(jiǎo)鈍(dùn)化
從彎曲(qǔ)部位的內側進行(háng)壓縮,以消除回彈。當板形U形彎曲(qǔ)時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方法效果比較好。
9、變(biàn)整體拉延(yán)成為部分彎曲成形
將零件一部分采(cǎi)用彎曲(qǔ)成形後再通過拉延成形以(yǐ)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(jù)的表麵增加(jiā)局部的凸包形狀,在後道工序時再消除增加的(de)形狀,使材料內的殘餘(yú)應力平衡發生變化,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,製件通過回彈而達到要求的形狀。
12、電磁法
利用電(diàn)磁(cí)脈衝衝(chōng)擊材料表麵(miàn),可以糾(jiū)正由於回(huí)彈造成(chéng)的形狀和尺寸誤差。