衝壓件回彈的影響因素(sù)和有效控製方(fāng)法
對於(yú)各類衝(chōng)壓件來說,部落覺得,拉深模是最不好處理的,因為(wéi)材料會產(chǎn)生(shēng)流動,其它的類型,會處理一些,但像尺寸要求高的衝(chōng)壓件,回彈的問題有時候也是非常頭痛的,目(mù)前部落還沒有看(kàn)到哪裏有準備的回彈(dàn)計算公式,一般(bān)都是大家憑經驗,針對不同的材料,不同(tóng)的R角來(lái)進行補償處理.當然,產生回彈的影響(xiǎng)因素我們都(dōu)是比較清楚的,如果在修理模具方麵,針對一些狀況,我們還是可以找到有效(xiào)控製回(huí)彈方法.
回彈對於汽車衝壓件來說是較難解決的問題,現階段(duàn)僅用軟件分析(xī)理論回(huí)彈補償量,在產品上(shàng)增加加強筋控(kòng)製回彈,但(dàn)這樣卻不能完全控製回彈,還需要(yào)在模具調試階段(duàn)彌(mí)補分(fèn)析回(huí)彈補償(cháng)量的(de)不足,增加整形(xíng)工序。
衝壓件回彈的影響因素
1. 材料性能
在汽(qì)車身上(shàng)有不同(tóng)強度的衝(chōng)壓件,從普通板材到高強板(bǎn),不同板材有著不同的屈服強度(dù),板材的屈服強度越高,就越容易出現(xiàn)回彈(dàn)現象(xiàng)。
厚板料(liào)零件的材料(liào)一般采用熱軋碳素(sù)鋼板或熱軋低合金高強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公(gōng)差大、材(cái)料力學性(xìng)能不穩定,並且材料(liào)的延伸(shēn)率較低.
2. 材料厚度
在(zài)成形(xíng)過程中,板料厚度對彎曲性能有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈(dàn)現象會逐(zhú)漸減少,這是因為(wéi)隨(suí)著板料厚度增加,參與塑性變形材料增加,進而彈性回複變形也增加,因此,回彈變小。
隨著(zhe)厚板料零件材料強度級別的不斷提高,回彈所造成零件(jiàn)尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設(shè)計(jì)和後期的工藝調試都要求對零件回彈(dàn)的性質及大小有所了(le)解,以便采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料零件,其(qí)彎曲半(bàn)徑與板厚之比一般都很小,板厚方向的應力及其應力變化不容忽(hū)視.
3. 零件形狀
不同(tóng)形狀的零件回彈差異很(hěn)大,形狀複雜的零件一般(bān)都會增加一序整形,防止成形不到位出現回彈(dàn)現(xiàn)象(xiàng),而更有一部分特殊形狀零件比較(jiào)容(róng)易出現回彈現(xiàn)象,如U型零部(bù)件,在分(fèn)析成形過程中,必須考(kǎo)慮回彈補償事宜。
4. 零件壓(yā)邊力
壓邊力衝壓成形過程是一項重要的工(gōng)藝措施,通過不(bú)斷(duàn)優化壓(yā)邊力,可(kě)以調整材料流動方向(xiàng),改善(shàn)材料內部應力(lì)分布(bù)。壓(yā)邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別是零件側壁與R角位置,如果成(chéng)形充分,會使內外應力(lì)差減少,從而使回彈減小(xiǎo)。
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置(zhì),能夠有效地改變(biàn)材料流(liú)動方向及有效分配壓(yā)料麵上的進(jìn)料阻(zǔ)力,從而提高材料成形性(xìng),在容易出現回彈的(de)零(líng)件上設置拉延筋,會使零(líng)件成形更充(chōng)分,應力分布更(gèng)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(jiā)的時機是在產品設計和模具開發(fā)階(jiē)段。借(jiè)助分析,準確預測回彈量,對產品設計和工藝進行優化(huà),利用產品形狀、工藝和補償來減少回彈。而在模具調試階(jiē)段,必須嚴格按照工藝分析(xī)的指導來試模。與普通SE分(fèn)析比較,回彈的分析和矯正(zhèng)的工作量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試周期。
回彈是與拉(lā)延成形(xíng)過程緊密相關的。在不同(tóng)的拉延條件下(噸位、行程及進料量等),雖然衝(chōng)壓件都沒有成形問題,但在切邊後的回彈會更加明顯(xiǎn)地顯現出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件,但關鍵是如何設置分析參數,以及對回彈結果進行有效評估。
異型零件回彈控製
前地板左右門檻製件開發(fā)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。根據製件回(huí)彈(dàn)部位及回彈(dàn)度數,做出(chū)如圖(tú)7所示的對策。在工(gōng)藝路線上(shàng)同(tóng)樣增加整形(xíng)4°,增加第三序整形(xíng)序,同時模具整形鑲塊材質應(yīng)用為Cr12MoV,硬度需(xū)達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂加強板製件L型製件,一般(bān)L形狀製件均為左右對策同模開發,為防(fáng)止存在側向力,導致成形製件偏移,左右對(duì)稱開發L型製件回彈整改與U型零件基本一致(zhì)。
U型零件回彈控(kòng)製(zhì)
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(dā)接關係的(de)示意圖,從圖(tú)1可以看出(chū),此製(zhì)件在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(jù)體的(de)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(jiàn)做出更改,增加加強筋長度,在模具本身增(zēng)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(gè)側壁全部整形,保證製件無回彈現象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝(chōng)序增加整形鑲塊,而且模具鑲(xiāng)塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火(huǒ)硬度達到(dào)HRC58~62。最終(zhōng)確定此方案,按照此方案更改模具,現場驗證(zhèng)成形製件(jiàn)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(xì),對此類製件應用的開發流程。
另外,目前通用的解(jiě)決(jué)板料衝壓回(huí)彈的工(gōng)藝措施做法有如下麵幾點:
1、校正彎(wān)曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區(qū),迫使(shǐ)內層金屬(shǔ)受擠壓,被校正後,內外層(céng)都(dōu)被伸長,卸載後擠壓兩(liǎng)區的(de)回彈趨勢相抵可以減小回(huí)彈。
2、熱處理(lǐ)
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(jiàng)低了彎曲力,彎(wān)曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生(shēng)產中,由(yóu)於彈性恢複,板料的(de)變形角度及半徑會變大,可以(yǐ)采(cǎi)用板料變形程度超出理論變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫度,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(liào)彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內部的應(yīng)力(lì)狀態(tài)和分布情況(kuàng),讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範(fàn)圍內,這些卸載後,內外層的回彈趨勢相互(hù)抵消,減小了(le)回彈(dàn)。
6、局(jú)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,使內外層的回彈趨勢相互抵消。
7、多次(cì)彎曲
將(jiāng)彎曲成形分成多(duō)次來進行(háng),以消除(chú)回彈。
8、內側圓角鈍(dùn)化
從彎曲部位的(de)內側進行壓縮,以消除回(huí)彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方法效(xiào)果比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成(chéng)形
將零件一部分采用彎曲成形後再通(tōng)過拉延成形以減(jiǎn)少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產品有效。
10、控製(zhì)殘餘應力
拉延時在工具的表麵增加局(jú)部的凸包形(xíng)狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使材料內的殘餘應力平衡(héng)發生變化,以消除回(huí)彈。
11、負回彈
在加工工具(jù)表麵(miàn)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狀。
12、電磁法
利用電磁(cí)脈衝衝擊材料表麵,可以糾正由於回彈造成的形狀和尺(chǐ)寸誤差。