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衝壓件回彈的影響因素和有效(xiào)控(kòng)製方法
對於各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最不好處理的,因(yīn)為材(cái)料會產生流動,其它的類型,會處理(lǐ)一些,但像尺寸要求高的衝壓件(jiàn),回彈的問題有時(shí)候(hòu)也是非常頭痛的,目前部(bù)落還沒有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(duì)不同的材(cái)料,不同的R角來進行補償處理.當然,產生(shēng)回彈的影響因素我們都是比較清楚(chǔ)的,如果在修理模具方麵,針對一些狀況(kuàng),我們還是可以找到有效控製回彈(dàn)方法.
回彈對於汽(qì)車衝壓件來說是較難解決的問題,現階段僅(jǐn)用軟件分析理論回彈補償量,在產品上增加加強筋控製(zhì)回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需要(yào)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(yā)件回彈(dàn)的影響因素
1. 材料性能
在汽車身上有不同強度的(de)衝壓件,從普通板材到高強板,不同板材有著不同的(de)屈服強度,板材的屈服強度越高,就越容易出現回彈現象。
厚(hòu)板料零件的材料一般采用(yòng)熱軋碳素鋼板或熱軋低合金高強度鋼板。與冷(lěng)軋薄板料相比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材料力學性能不穩定,並且材料的延伸率較低.
2. 材料厚度
在成形過程(chéng)中(zhōng),板料厚度對(duì)彎曲性(xìng)能有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈(dàn)現象會逐漸減少,這是因(yīn)為隨(suí)著(zhe)板料厚度增加,參與塑性變形材料增(zēng)加,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(jiàn)材料強度級別的不斷提高,回彈所造成零件尺寸精(jīng)度的問題越來越(yuè)嚴重,模具設計和後(hòu)期的工藝調試都要求對零件回彈(dàn)的性質及大小有所了解,以便采取相(xiàng)應的對(duì)策和(hé)補救方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑(jìng)與板厚之比一般都很小,板厚方向的(de)應力及其應力變化不容忽視(shì).
3. 零件形狀(zhuàng)
不同形狀(zhuàng)的零件回彈差異很大,形狀複雜的零件一般都會增加一序整形,防(fáng)止成形不到位出現回(huí)彈現象,而更(gèng)有(yǒu)一(yī)部分特殊(shū)形(xíng)狀零件比較容易出現回彈現象,如U型零(líng)部件,在分(fèn)析成形過程中,必須考慮回(huí)彈補償事宜(yí)。
4. 零件壓邊力(lì)
壓邊力(lì)衝壓成形過(guò)程(chéng)是一項重要的工藝措施,通過不斷優化壓邊力,可(kě)以調整材料流動方向,改(gǎi)善材(cái)料內部應力分布。壓邊力增大可以使零件(jiàn)拉延更加充分,特別是零件側壁與R角位置,如果成形充分,會使內外應力差減少,從而使回彈減(jiǎn)小。
5. 拉延筋(jīn)
拉延筋在當今工藝中應用較為廣(guǎng)泛,合理的設置拉(lā)延的(de)位置,能夠有效地改變材料流動(dòng)方向及有效分(fèn)配壓料麵上的(de)進料阻力,從而提高材料成形性(xìng),在容易出現(xiàn)回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力分布(bù)更(gèng)均勻,從而回彈(dàn)減小。
衝壓件回彈控製方(fāng)法(fǎ)
減(jiǎn)少或消除回彈最佳的時(shí)機(jī)是在(zài)產品設計和模具開發(fā)階段。借助分析,準確預測回彈量,對產品(pǐn)設計和工藝進行優化,利(lì)用產品形狀、工藝和補償來減少回彈。而在模(mó)具調試階(jiē)段,必須嚴格按照工藝分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和(hé)矯正的工作(zuò)量增加了30%~50%,但卻可以(yǐ)大大縮短模具調試周期。
回彈是與拉延成形過程緊密相關的。在不同的拉延條件(jiàn)下(噸位、行程及進料量等),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(dàn)分析與拉延成(chéng)形分析使用同樣的軟件,但關鍵(jiàn)是如何設置(zhì)分析參數,以及對回(huí)彈結果進行有效評估。
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多少度。根據製件(jiàn)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形4°,增加第三序整形(xíng)序,同時模具整形鑲塊材(cái)質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂加(jiā)強板製件L型製件,一般L形狀製件均為左(zuǒ)右對策同模開發,為防止存在側向(xiàng)力,導(dǎo)致成形製件偏移,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(dàn)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(zòng)梁內板前部本體製(zhì)件及在整車上搭接關係的示(shì)意圖,從圖1可以看出,此製件在開發(fā)過程中出現了回彈問題,圖2標示出了製件回(huí)彈部位及具體的回彈量。經過反複分析(xī),並根據其搭接關係與設計人員溝通,對(duì)製件做(zuò)出更改,增(zēng)加加強筋長度,在(zài)模具本身增(zēng)加整形序,預定(dìng)整形1~
3.5 mm.
工藝排(pái)序增加整形序,製件整個側壁全部整形,保證製件無回彈現象發生(shēng)。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,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方(fāng)案,按照此方案更改模具,現場(chǎng)驗證成(chéng)形製件(jiàn)無回彈現象出現。
根據以往開發(fā)車型的經驗,可以確定容易回彈製(zhì)件明細,對(duì)此類製件應用的開發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓回彈(dàn)的工藝措施(shī)做法有如下麵幾點:
1、校正彎(wān)曲
校正彎曲力將使衝壓力集(jí)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,卸載後擠壓兩區的回彈趨勢相抵(dǐ)可以減小(xiǎo)回彈。
2、熱處理
在彎(wān)曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小(xiǎo)回彈,同時也降低了彎(wān)曲力,彎曲後(hòu)再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於(yú)彈性(xìng)恢(huī)複,板料的變形角度及半徑會變大,可以采(cǎi)用板料變形程度(dù)超出理論變形程度(dù)的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫(wēn)度,材料有足夠的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力(lì),改變板料內(nèi)部(bù)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(wéi)內,這些卸載後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小了(le)回彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄外側板料的(de)厚度來增加(jiā)外側板料的長度,使(shǐ)內外層的回彈趨勢相互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多次(cì)來進行,以消除(chú)回彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲(qǔ)部位的(de)內側(cè)進行壓縮,以消除回彈。當板形U形彎曲時,由於(yú)兩側對稱彎曲,采用這種方法效果(guǒ)比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成形
將零件(jiàn)一部分采用彎曲成形(xíng)後再(zài)通過拉延成形以減少回彈。這種方(fāng)法對二維形狀簡單的產(chǎn)品有效。
10、控製(zhì)殘餘應(yīng)力
拉延時在工具的表麵增加(jiā)局部的凸包形狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使材料內(nèi)的殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加(jiā)工工具表麵時,設法使(shǐ)板料(liào)產生負向回彈。上模返回後,製件通過(guò)回彈而達到要求的形狀。
12、電磁法
利用電磁(cí)脈衝衝擊(jī)材料表麵,可以糾正由於回彈造成的形狀和(hé)尺寸誤差。