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衝壓件(jiàn)回彈的影響因素和有效控製方法(fǎ)
對於(yú)各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最不(bú)好處理的,因為材料(liào)會產生流(liú)動,其它的類型,會處理一些,但像尺寸要求高的衝壓(yā)件,回彈的問題有時候也(yě)是(shì)非常頭痛的,目前部落還沒有看到哪裏有準備的回(huí)彈計算公式,一般都(dōu)是大家憑經(jīng)驗,針對不同的材料,不(bú)同的R角來進行補償處理(lǐ).當然,產生回彈(dàn)的影(yǐng)響因素我們都(dōu)是比較清楚的,如果在修理(lǐ)模(mó)具方麵,針對一些狀況(kuàng),我們還(hái)是可以找到有效控製回彈方法(fǎ).
回彈對於汽車衝壓件來說是較難解決的問題(tí),現階段僅用軟件分析(xī)理論回彈補償量,在產品上增加加強筋控製(zhì)回彈(dàn),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(bǔ)分(fèn)析(xī)回彈補償量的不足,增加整形工序(xù)。
衝壓件回彈的(de)影響(xiǎng)因素(sù)
1. 材料(liào)性能
在汽車身上有不同強度的衝壓件,從普通板材到高強板,不同板材有著不同的屈服(fú)強度,板材的(de)屈服強度越高,就越容易出現回彈現象(xiàng)。
厚板料零件的材料一般采用熱軋碳素鋼板或熱(rè)軋低合金高強度鋼板(bǎn)。與冷軋薄(báo)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(bú)穩定,並且材料(liào)的延伸率較低.
2. 材料厚(hòu)度(dù)
在成形過程中,板料厚度對(duì)彎曲性(xìng)能有很大的影響,隨著板(bǎn)料厚度增加,回彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料厚(hòu)度增加,參與(yǔ)塑性變形材料增加,進而彈性回複變形也增加(jiā),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(líng)件尺寸精度的問題(tí)越來越嚴重,模具設計和(hé)後期的工藝調試(shì)都要求對零件回(huí)彈的性質(zhì)及大小有所了解,以便采取相應的對策和補救方案。
對於厚(hòu)板料零件,其彎(wān)曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方(fāng)向(xiàng)的應力及其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀的零件回彈差異很(hěn)大,形(xíng)狀複(fù)雜(zá)的零件一般都會增加一序整(zhěng)形,防止成形不到位出現回(huí)彈現象,而更有一部分特殊(shū)形狀零件比較容易出現(xiàn)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(shì)宜。
4. 零件壓邊力
壓(yā)邊力衝壓(yā)成形過程是一(yī)項重要的工藝措施,通過不斷(duàn)優化(huà)壓邊力,可以調整材料流動方向,改善材料內(nèi)部應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別(bié)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,從而使回彈減小。
5. 拉延(yán)筋
拉延筋在當今工藝(yì)中應用較為廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠有效地(dì)改變(biàn)材料流動方向及有(yǒu)效分配壓(yā)料麵上的進料阻力,從而提高材(cái)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,從而回彈減小(xiǎo)。
衝壓件回彈控製方法
減少或消除回(huí)彈最佳的時機是在產品設計和(hé)模(mó)具開發階段。借助分析,準(zhǔn)確預測回彈(dàn)量,對(duì)產品設計和工藝進(jìn)行優化,利用(yòng)產(chǎn)品形狀、工(gōng)藝和補償來減少回彈。而在模(mó)具調試階段,必須嚴格按照工藝(yì)分析的指導來試模。與普通SE分析(xī)比較,回(huí)彈的分析和矯(jiǎo)正的工作量增(zēng)加(jiā)了30%~50%,但卻可以大大(dà)縮短模具調試周期。
回(huí)彈是與拉延成形過程緊(jǐn)密相關的。在不同(tóng)的拉延條件下(xià)(噸位、行程及進料量等),雖然衝壓件都(dōu)沒有(yǒu)成形問題,但在(zài)切邊後的回彈會更加明顯地顯(xiǎn)現出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件,但關鍵(jiàn)是如何設置分析參數(shù),以及對回(huí)彈結果進行有效評估。
異型(xíng)零件回彈控製
前地板左右門檻製件開發過程中出現回(huí)彈4°現象(見(jiàn)圖(tú)6),圖6標注出了製件回彈部位及(jí)回(huí)彈多少度(dù)。根(gēn)據製件回彈部位及回彈度數,做(zuò)出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊(kuài)材質應用為Cr12MoV,硬(yìng)度(dù)需達(dá)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)件均為左右對策同模開發,為防止(zhǐ)存在側向力,導致成形製件偏移,左右對稱開發L型製件回(huí)彈整改與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(xiàn)回彈,圖1為某車型左/右前縱梁內板前(qián)部本體製件及在整車上搭接關係的示意圖,從(cóng)圖1可以看出,此(cǐ)製(zhì)件在開發過程中出現了回彈問題,圖2標示出了(le)製件回彈部位及(jí)具體(tǐ)的回彈量。經過反複分析,並根據其搭接關係與設計人員溝通,對製件做出更改,增加(jiā)加強筋長(zhǎng)度,在模具本(běn)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(bù)整形,保證製件無回彈現象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形鑲塊,而且(qiě)模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬(yìng)度達(dá)到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具,現(xiàn)場驗證成形製件(jiàn)無回(huí)彈現象出現。
根據以(yǐ)往開發車型的經(jīng)驗,可(kě)以確定容(róng)易回彈製件明細,對(duì)此類(lèi)製件應用的開(kāi)發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓回彈的工(gōng)藝措施做(zuò)法有如下麵幾點:
1、校正彎曲
校(xiào)正彎曲(qǔ)力將使衝壓(yā)力(lì)集中(zhōng)在彎曲變形區,迫使(shǐ)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可以減小(xiǎo)回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬(yìng)。
3、過度彎曲
彎曲生(shēng)產中,由於彈性恢複,板料的變形角度及(jí)半徑會變大,可以采用板料變形程度超出理(lǐ)論變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適(shì)溫度,材料有(yǒu)足夠的時間軟化,可以(yǐ)減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施(shī)加切向拉力,改變板料內部的應力狀態和(hé)分布情況,讓整個斷麵(miàn)處於塑性拉伸變形範圍內,這些卸載後,內(nèi)外(wài)層的回彈趨(qū)勢(shì)相互抵消,減小了回彈。
6、局(jú)部壓縮
局部壓(yā)縮(suō)工藝是通(tōng)過減薄外側板(bǎn)料的厚度來增加外側板料的(de)長度,使內外層的回彈趨勢相互抵消。
7、多次彎曲
將(jiāng)彎曲成形分成多次來進行,以消除回(huí)彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲部位的內側進行壓縮,以消除回彈。當板形U形(xíng)彎曲時,由於兩(liǎng)側(cè)對稱彎曲,采用這種方(fāng)法效果(guǒ)比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成形
將零件一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形以減少(shǎo)回(huí)彈。這(zhè)種方法對(duì)二(èr)維(wéi)形狀簡單的產品有(yǒu)效。
10、控製殘餘應力
拉延時(shí)在(zài)工具的(de)表麵增加局部的凸(tū)包形狀,在(zài)後道工序時再消除增加的形狀(zhuàng),使材料內的殘餘應力平衡發生變化,以消(xiāo)除(chú)回彈(dàn)。
11、負回彈
在加工(gōng)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(xíng)狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝擊(jī)材料表麵,可以糾正由於回(huí)彈造成的形狀和尺寸誤差。