衝壓件回彈的影響因(yīn)素和有效控製方法
對於各類衝壓件來說(shuō),部落覺得,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(dàn)像尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題有時候也是非常頭痛的,目前部落還沒有看到哪裏有準備的回彈計算(suàn)公(gōng)式,一(yī)般都是大家憑經驗,針對不同(tóng)的材料,不同的R角來進行補償處理.當然,產生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(miàn),針對(duì)一些狀況,我們(men)還是可以找到有(yǒu)效控製(zhì)回彈方法.
回彈對(duì)於(yú)汽(qì)車衝壓件(jiàn)來說是較難解決的問題,現階段僅用(yòng)軟件分析理論回彈補償量,在產品上增加加強筋控製回彈,但這樣(yàng)卻不能完全控製(zhì)回彈,還需要在模具調試階段彌補分析回彈補償量的不足(zú),增加整形工序。
衝壓件回彈的影響因素
1. 材料性(xìng)能
在汽車身上有不同(tóng)強(qiáng)度的衝壓件,從普通板材到高強板,不同(tóng)板材(cái)有著不同的屈服強度,板材的屈服強度越高,就(jiù)越(yuè)容易出現回(huí)彈現象。
厚板料零件的材料一般采(cǎi)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(bǐ),熱軋厚板料(liào)的表麵質量(liàng)差、厚(hòu)度公差(chà)大、材料力學性(xìng)能(néng)不穩定,並且(qiě)材料的延伸率較低.
2. 材(cái)料厚度
在成形過程中,板料厚度對彎(wān)曲性能有很大的影(yǐng)響,隨著板料厚度增加(jiā),回彈現象會逐漸減少,這是(shì)因為隨著板料厚度增加,參與塑性變形材料增(zēng)加,進(jìn)而彈性回(huí)複變形也增(zēng)加,因此,回彈變小。
隨著厚板料(liào)零件材料(liào)強度級別的不斷(duàn)提高,回(huí)彈所造成零件尺寸精(jīng)度的(de)問題越來越嚴重,模具設計和後期的工(gōng)藝調(diào)試都要求對零件回彈的性質及大(dà)小有所了解,以(yǐ)便采(cǎi)取相應的對策和(hé)補救方案。
對於厚板(bǎn)料零(líng)件,其彎曲半徑與板(bǎn)厚之比一般都很小,板厚方向的應(yīng)力及其應力變化不容忽視.
3. 零件(jiàn)形狀
不同形狀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(xíng),防止(zhǐ)成形不到位出現回彈現象,而更有一部(bù)分特(tè)殊(shū)形狀零件比較容易出現(xiàn)回彈現象,如U型零(líng)部件,在分析成形(xíng)過程中,必須考慮回(huí)彈補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓(yā)邊力衝壓成形(xíng)過程(chéng)是一項重要的工藝措施,通過不斷優化(huà)壓邊力,可以調(diào)整材料流動方向,改善材料內部應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延(yán)更(gèng)加充分,特別是零件側壁與R角位置,如果(guǒ)成形(xíng)充分,會使(shǐ)內外應力差減少,從而(ér)使回彈減小。
5. 拉(lā)延筋
拉延筋在當今工藝中應用較為廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠有效(xiào)地改變材料(liào)流動方向及有效分(fèn)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(jiàn)成形更充分,應力(lì)分(fèn)布更均勻,從而回彈減小(xiǎo)。
衝(chōng)壓件回彈控製方法
減少或消除(chú)回彈最佳的時機(jī)是在產品(pǐn)設計和模具開發階段。借助分析,準確預(yù)測回彈量,對產品(pǐn)設計(jì)和工藝進行優化,利(lì)用(yòng)產品形狀、工藝和補償來減少(shǎo)回彈。而在模(mó)具調試階段,必須嚴格按照工(gōng)藝分析的(de)指導來試模。與普通SE分析比較,回彈(dàn)的分析和矯正的工作量(liàng)增(zēng)加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試周期。
回彈(dàn)是與拉延成形過程緊密相關的。在不同的拉延(yán)條件下(噸位、行程及進料量(liàng)等),雖然衝壓件都沒有成形問題,但在切邊後的回彈會更加明顯地顯現出來,回彈(dàn)分析與拉延成形分析使用同樣(yàng)的軟件,但關(guān)鍵是如何設置分析參數,以及對回彈結果進(jìn)行有效(xiào)評估。
異型零件回彈控製
前地(dì)板(bǎn)左右(yòu)門檻製件開發過程中出現回彈(dàn)4°現象(見圖(tú)6),圖6標注出了(le)製件(jiàn)回彈(dàn)部位及回彈多少度。根據製件回彈部位及回彈度數,做出(chū)如圖7所示的對(duì)策。在工(gōng)藝路線上同樣增加整形4°,增加第三(sān)序整(zhěng)形序,同時模具整形鑲塊材質(zhì)應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型(xíng)擺(bǎi)臂加強板製件L型製件,一般L形狀製(zhì)件均為左右(yòu)對策同模開(kāi)發,為防止存(cún)在側向力,導致成形製件偏移,左右對稱開發L型(xíng)製件回彈(dàn)整改與U型零件基本一致。
U型零件(jiàn)回彈控製
一般U型零件都容易(yì)出現回彈,圖1為某車型左/右(yòu)前縱梁內板前(qián)部本體製件及在(zài)整車上搭接(jiē)關係的示(shì)意圖,從圖1可(kě)以看(kàn)出(chū),此製件在開發(fā)過程中出現了回彈(dàn)問題,圖2標示出了製(zhì)件回彈部位及具體的回彈量。經(jīng)過反(fǎn)複分析,並根據(jù)其搭接關(guān)係與設計人員(yuán)溝通(tōng),對製件做出更改,增加加強筋長度,在(zài)模具本身增加整形序(xù),預定(dìng)整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁全部(bù)整形,保證製件無回彈現象(xiàng)發生。如圖(tú)5所以,組後翻邊(biān)側衝序增加整(zhěng)形(xíng)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(zhōng)確定此(cǐ)方案,按照此方案更改模具,現場驗證成形製件無回彈現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可以確定容易回彈製件明細,對此類製件應用的開發流程。
另外,目前通用的解(jiě)決板料衝壓回彈的工藝措施做法有如下麵幾(jǐ)點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層金(jīn)屬受擠(jǐ)壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後(hòu)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(huǒ),降低其硬度和屈服應力可減小回彈,同(tóng)時也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度(dù)彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢複,板料的變形(xíng)角度(dù)及半徑會(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(jiǎn)小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的時間(jiān)軟化,可以減小回彈(dàn)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(lì)狀態和分布情況,讓整個斷麵處(chù)於塑性拉(lā)伸變形範圍內,這些卸(xiè)載後,內外層的回(huí)彈趨勢相互抵消(xiāo),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厚度來增加外側板料的長度,使(shǐ)內外(wài)層的回彈(dàn)趨勢相(xiàng)互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多次來進行,以消除回彈。
8、內側(cè)圓角鈍化
從(cóng)彎曲部位的內側進(jìn)行壓縮,以消除回彈。當板(bǎn)形U形彎曲時,由(yóu)於兩側對稱彎曲,采用這種方(fāng)法效果比較好。
9、變整體(tǐ)拉延成為部分彎曲成形
將零件一部分采用彎(wān)曲成形後(hòu)再通過(guò)拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形(xíng)狀簡單的產品有效。
10、控製殘(cán)餘(yú)應(yīng)力
拉延時在工具的表麵增加局部的凸包形狀(zhuàng),在後道工序時(shí)再消除增加的形狀,使材料內的殘餘應力平衡發生(shēng)變(biàn)化,以消除回彈。
11、負回彈
在(zài)加工工具表麵時(shí),設法(fǎ)使(shǐ)板料產生負向回彈。上模返(fǎn)回後,製件通過回彈而達到(dào)要求的形狀。
12、電磁法
利用(yòng)電磁脈衝衝(chōng)擊(jī)材料表麵,可以糾(jiū)正由於回(huí)彈造成的形狀和尺寸誤差。