衝壓件回彈的(de)影響(xiǎng)因素和(hé)有效控製方法
對於各類衝壓(yā)件來說,部(bù)落覺(jiào)得,拉深模是最不好處理的,因為材料會產生流動,其它的(de)類型,會處理一些,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的,目前部落還沒有看到哪(nǎ)裏有準備的回(huí)彈計算公(gōng)式,一般都是大家憑經(jīng)驗(yàn),針對不同的材料(liào),不同的(de)R角來進行補償處理(lǐ).當然,產生回彈的影響因素我們都是(shì)比較清楚的(de),如果在修理模具方麵,針對一些狀況,我們還是可以找(zhǎo)到有效控製回彈方法.
回彈對(duì)於汽車衝壓件來說是較難(nán)解(jiě)決的問題,現階(jiē)段僅用軟件分析理論回彈補償量(liàng),在產品上增加加強筋控製回彈,但這樣(yàng)卻不能完全控製回彈,還需(xū)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(chōng)壓件回彈的影響因素(sù)
1. 材(cái)料性能
在汽車(chē)身上有(yǒu)不同強度的衝(chōng)壓件,從普通板材到高強板,不同(tóng)板材有著不同的(de)屈服強度,板材的屈服(fú)強度(dù)越高,就(jiù)越容易出現回彈現象。
厚板料零件的材料一般采用熱(rè)軋(zhá)碳素鋼板或熱軋低合金高(gāo)強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板(bǎn)料的表麵質量(liàng)差、厚(hòu)度公差大、材料力(lì)學性(xìng)能不穩定,並且材料的延伸率較低.
2. 材料厚度
在成形過程中,板料厚度對彎曲性能有(yǒu)很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現象(xiàng)會(huì)逐漸減少,這是因為隨著板料厚度(dù)增加,參與塑性變形材料增加(jiā),進而彈性回複變形也增加,因(yīn)此,回彈變小。
隨(suí)著厚板料零件材料強度級(jí)別的不斷提高,回(huí)彈所造成零件尺(chǐ)寸精度的問題越來越嚴重,模具設計(jì)和(hé)後期的工藝(yì)調(diào)試都要求對零件回(huí)彈的性質及大(dà)小有所了解,以便采取相應的對策和補救(jiù)方案。
對於厚板料(liào)零件,其彎曲半徑與板厚(hòu)之(zhī)比一般都很小,板厚方(fāng)向的(de)應力及其應(yīng)力變(biàn)化(huà)不容忽(hū)視.
3. 零件形狀(zhuàng)
不同形狀的零件回彈差異很大(dà),形狀複雜的零件一般都會增加一序整(zhěng)形(xíng),防止成形(xíng)不到位出現(xiàn)回彈現象,而更有一部分特殊形狀零件比較(jiào)容易出現回彈現象(xiàng),如U型零部件,在分析成形過程中,必須考慮回彈補償(cháng)事宜。
4. 零件壓邊(biān)力
壓邊力衝壓成形過程是一項重(chóng)要的工藝措施,通過不斷優化壓邊力,可以調(diào)整材料流動方向,改善材料內部(bù)應力分布。壓邊(biān)力增大可(kě)以使零件拉延更(gèng)加充分,特別是零(líng)件側壁與R角位置,如果成形充分,會(huì)使(shǐ)內(nèi)外應(yīng)力差減(jiǎn)少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中(zhōng)應用較為廣泛,合理的設置拉延的位(wèi)置,能夠有效地改變材(cái)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,在容易出(chū)現(xiàn)回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓件回彈控製方法
減少或消除回彈最佳的時機是在產品設計和模具開發階段。借助分(fèn)析(xī),準確(què)預測回彈量,對產品設計和工藝進行優化,利用(yòng)產(chǎn)品(pǐn)形狀、工藝(yì)和補償來減少回(huí)彈(dàn)。而(ér)在模具調試階段,必須嚴格按照(zhào)工藝分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回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調試周期(qī)。
回彈是與拉延(yán)成形過程緊(jǐn)密相關(guān)的(de)。在不同的拉(lā)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(dàn)在切(qiē)邊後的(de)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(yàng)的軟件,但關鍵是如何設置分析參數(shù),以(yǐ)及對回彈結果進行有效評估。
異(yì)型零件回彈控製
前地板左右門(mén)檻製件開發過程中出(chū)現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈部位(wèi)及回彈多少度。根據製件回彈部位及回彈度數,做出如(rú)圖7所示的對策(cè)。在工藝路線上同樣增加整(zhěng)形4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質應用為(wéi)Cr12MoV,硬度需達(dá)到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂加強板製件(jiàn)L型製件,一般L形狀製件均為左右(yòu)對策同模開發,為防止存在側向力,導(dǎo)致成形製件偏移,左右對稱開發L型製件回彈整改與U型零(líng)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1為某車型左/右前縱梁內板前部本體製件及在整車上搭接關係(xì)的示意圖,從圖1可(kě)以看出,此製(zhì)件(jiàn)在(zài)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彈量。經過反複分析,並根據其搭(dā)接關係與設計人員溝通,對製件做出更(gèng)改(gǎi),增加加強筋長度,在模具(jù)本身增加(jiā)整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁(bì)全部整形,保證製件無回彈現象發生。如圖5所以,組(zǔ)後翻邊(biān)側衝序增加整形鑲(xiāng)塊,而且模具鑲塊全部(bù)用Cr12MoV材質,保證處理淬(cuì)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現象出現。
根據以往(wǎng)開發車型的經(jīng)驗,可以確定容易回彈製件明細,對此類製件應(yīng)用的開發(fā)流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓(yā)回彈的工藝措施做法有如下麵幾點:
1、校正(zhèng)彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形(xíng)區,迫使內層(céng)金屬受擠壓,被校(xiào)正後,內外層都被伸長,卸載後(hòu)擠壓兩區的回彈(dàn)趨勢相抵可以減小回彈(dàn)。
2、熱處理
在彎曲前進行退(tuì)火,降低其硬度和(hé)屈服應力可減小回彈,同時也降低了彎(wān)曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢複,板料的變形(xíng)角度及半徑會變大,可以采用板(bǎn)料變形程度超出(chū)理論變(biàn)形程度(dù)的方式來減小回彈(dàn)。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合(hé)適溫度,材料有足夠的時間軟化,可(kě)以減小回彈量。
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)部的應力狀態和分布情況(kuàng),讓整個斷麵處(chù)於塑性拉伸變形範圍內,這些卸載後(hòu),內外層的回彈趨勢相(xiàng)互抵(dǐ)消,減小了回彈。
6、局部(bù)壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄外側板料的(de)厚度(dù)來增加外側板料的長度,使內(nèi)外層的回彈趨勢相(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、內側圓角鈍(dùn)化
從彎曲部位的內側進行壓縮,以消除回彈。當板(bǎn)形U形彎曲時,由於兩側(cè)對稱彎曲(qǔ),采用這種方法效果比較好。
9、變整體拉延成(chéng)為部分彎曲成形(xíng)
將零件一部分采(cǎi)用彎曲成形後再通過拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產品有效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工具的表麵增加局部的凸(tū)包(bāo)形狀,在(zài)後(hòu)道工序時再消除增加的形狀,使(shǐ)材料內的殘餘應力平衡(héng)發生變化,以消(xiāo)除回彈。
11、負回彈
在加工工具表麵(miàn)時,設法使板料產生負向回彈(dàn)。上(shàng)模返回後,製件通過回彈(dàn)而達到要求的形狀。
12、電磁(cí)法
利用電磁脈衝(chōng)衝擊材料表麵,可以糾正由於回彈(dàn)造成的形狀和(hé)尺寸誤差。