衝壓件回彈的影響因素和有效控製方法
對於各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最不好處理的,因為材料會產生流動,其它的類型,會(huì)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(shì)非常頭(tóu)痛的,目前部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,針對不同的材料,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(jiào)清楚的,如果在修理(lǐ)模具方麵,針(zhēn)對一些(xiē)狀況(kuàng),我們還是可以找到有效控製回(huí)彈方法.
回彈對於汽車衝壓件(jiàn)來說是較難解決的問題,現階段僅用軟件分析理論回彈補償量,在產品上增加加強筋控製回彈,但這樣卻不能完全(quán)控製回彈,還需要在模具調試階段彌補(bǔ)分(fèn)析回彈補償量(liàng)的不足,增加整(zhěng)形工(gōng)序。
衝(chōng)壓件(jiàn)回彈的影響因素
1. 材料性能
在汽車身上有不同強度的衝壓件,從普通板材(cái)到高強板,不同板材有著不(bú)同的屈服強度,板材的屈(qū)服(fú)強度越高,就越容易出現回彈(dàn)現象(xiàng)。
厚板料零(líng)件的材料一般采用熱軋碳素鋼板或(huò)熱軋低合金高強度鋼(gāng)板。與冷軋(zhá)薄板料相比(bǐ),熱軋厚板料的表(biǎo)麵(miàn)質量差、厚度公(gōng)差大(dà)、材料力學性能(néng)不穩定,並且材(cái)料的延伸率較(jiào)低.
2. 材料厚度
在成形過程中,板料厚度對彎曲性能有很(hěn)大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸減少,這(zhè)是因為隨(suí)著板料厚度增加,參與塑性變形材料增加(jiā),進而彈(dàn)性回複變形(xíng)也增加,因此,回彈變小。
隨著厚板料零(líng)件(jiàn)材料(liào)強度級(jí)別的不斷提(tí)高,回彈所造成零件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝(yì)調(diào)試都要求對零件回彈的性質及大小有所了解,以便采取相應的對策和補救(jiù)方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚(hòu)方(fāng)向的應力及其應力變化(huà)不容忽視.
3. 零件形(xíng)狀
不同形狀(zhuàng)的零件回彈差異(yì)很大,形狀複雜(zá)的零件一般(bān)都會增加一(yī)序整形,防(fáng)止成形不到位出現回彈現象,而更有(yǒu)一部(bù)分特殊形狀零件比較容易出現回彈現象,如U型零部件,在分析成形過程中,必須考慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓(yā)邊力衝壓成(chéng)形過程是一項重要(yào)的工藝措施,通過不斷優化壓邊力,可以調整(zhěng)材料流動方向,改善(shàn)材料內部應力分(fèn)布。壓邊力增(zēng)大可以使零件(jiàn)拉延更(gèng)加充分,特別是零件(jiàn)側壁與R角位置,如果成(chéng)形充分,會使內外應力差減少,從而使回彈減(jiǎn)小(xiǎo)。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工(gōng)藝中應用較為廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠有效地改變材(cái)料流動方向(xiàng)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(de)零件上(shàng)設置拉延筋,會使零件成形更充分(fèn),應力分布更均勻,從而回(huí)彈減(jiǎn)小。
衝壓件回彈控製(zhì)方法
減少或消除回彈最佳的時機(jī)是在產品設計和模具開發階段。借助分析,準確(què)預測回彈量,對產品設計和工藝進行優化,利(lì)用產品形狀(zhuàng)、工藝和補償(cháng)來減少回彈。而在模具調試階段,必須嚴格按照工藝分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作量(liàng)增加了30%~50%,但卻可以大大(dà)縮短模(mó)具調試周期。
回彈是與拉(lā)延成形過程緊密相關的。在不同的拉延條件下(噸位、行程及進料量等),雖然衝壓件(jiàn)都沒有成形問題,但在(zài)切邊(biān)後的回彈會更加明顯地顯現出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟(ruǎn)件,但關鍵是如何設置分析(xī)參數,以及對回彈結果進行有效評估。
異(yì)型零件(jiàn)回彈控製
前(qián)地板左右門檻製件(jiàn)開發過程(chéng)中出現回彈(dàn)4°現象(見圖(tú)6),圖6標注出了製件回彈部位及回彈多少度。根據製(zhì)件回彈(dàn)部位及回彈度數,做出如圖7所示的對策(cè)。在工藝路線上同樣(yàng)增加整形4°,增加第三序整形序(xù),同時(shí)模具整形鑲(xiāng)塊(kuài)材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺(bǎi)臂加強板製件L型製件,一般L形狀製件均為左右對策同(tóng)模開發,為防止存在側向力,導致成形製件(jiàn)偏移,左右對稱開發L型製件回彈整改與(yǔ)U型零件基本一致。
U型零(líng)件回彈控製
一(yī)般U型零件(jiàn)都容易出現回彈(dàn),圖1為某車型左/右(yòu)前縱(zòng)梁(liáng)內板前部本體製件及在整車上(shàng)搭接關係的示意(yì)圖,從圖1可(kě)以看出,此製件(jiàn)在開發過程中出現了回(huí)彈問(wèn)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,並根據其搭接關係與(yǔ)設計(jì)人員(yuán)溝通,對製件做出更改,增加加強筋長度,在模具本身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁全部整形,保(bǎo)證製件無回彈現象(xiàng)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(xiāng)塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度(dù)達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具(jù),現場驗證成形製件無回彈現象出現。
根據以往(wǎng)開發車型的經驗(yàn),可以確定容易回彈製件明細,對此類製件應用的開發流(liú)程。
另外,目前通用的解決板料衝壓回彈(dàn)的工藝措施做法有如下麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力(lì)將使(shǐ)衝壓力集中在彎曲變(biàn)形區,迫使內層金屬受擠壓,被校(xiào)正(zhèng)後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的回彈趨勢相抵可以減小回彈(dàn)。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和(hé)屈服應力可減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於(yú)彈性恢複,板(bǎn)料(liào)的變形角度及半徑會變大,可以采用板料變形程度超出理論變形程度(dù)的方式來減小回彈(dàn)。
4、熱彎
采用加熱(rè)彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的時間軟化,可以減小(xiǎo)回彈量。
5、拉彎
該方法是(shì)在板料彎曲的同時施加切向拉力(lì),改變板(bǎn)料內部的應力狀態和分布情況,讓整(zhěng)個斷(duàn)麵處於塑(sù)性拉伸變(biàn)形範圍內,這些卸載(zǎi)後,內外層的回彈趨勢相互(hù)抵消(xiāo),減小了回彈。
6、局部壓縮
局(jú)部壓(yā)縮工藝是通過減薄外側板料的厚度來增加(jiā)外側板料的長度,使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來進行,以消(xiāo)除回(huí)彈。
8、內側圓(yuán)角鈍化
從彎曲部位的內側進行壓縮(suō),以消除回彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用(yòng)這種方法效果比較好。
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(qǔ)成形(xíng)後再(zài)通(tōng)過拉延成(chéng)形以減少回彈。這種方法對二維形狀(zhuàng)簡單的產品有(yǒu)效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工具的(de)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(nèi)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,設法使板料產生負向回(huí)彈。上(shàng)模返回後,製件通過回(huí)彈而達(dá)到要求(qiú)的形狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾正(zhèng)由於回彈造成的形狀和尺寸誤差(chà)。