一站式精密五金件(jiàn)加工製造
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衝壓(yā)件(jiàn)回彈的(de)影響因素和有效控製方法
對於各類衝(chōng)壓件(jiàn)來說,部落覺得,拉(lā)深模是最不好處理的,因為材料會產生流(liú)動,其它(tā)的類(lèi)型(xíng),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(de),目前部落還沒有看到哪裏有準備的回彈(dàn)計算公式,一般都(dōu)是大家憑經驗,針對不(bú)同的材料,不(bú)同的R角(jiǎo)來進行補償處理(lǐ).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,針對一些狀況,我們還是可(kě)以找到有效控(kòng)製回(huí)彈方法(fǎ).
回彈(dàn)對於汽車衝壓件來說是較(jiào)難解決的問題,現階(jiē)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,但這樣卻不能完全(quán)控製回彈(dàn),還需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。
衝壓件回彈的影響因素
1. 材料性能
在汽車身上有不同強度的衝壓件,從普通板材到高強板,不同板材有著不同的屈服強度,板材的屈服強度越高,就(jiù)越容易出(chū)現回彈現象。
厚板料(liào)零件的材料(liào)一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合金(jīn)高強度(dù)鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板(bǎn)料的表麵質量差、厚度公(gōng)差大、材料力學性能(néng)不穩定,並且材料(liào)的延伸率較低.
2. 材料(liào)厚度
在成形過程中,板料厚度對彎曲性能有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸減(jiǎn)少,這是因為隨著板料厚度增(zēng)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。
隨著厚板料零件(jiàn)材料強(qiáng)度級別的不(bú)斷(duàn)提(tí)高,回彈所(suǒ)造成零件尺寸精度(dù)的問題越來越嚴重,模具設計和後期(qī)的工藝調試都要求對零件回彈的性質及大小有所了解,以便(biàn)采取相應的對策和(hé)補救方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比(bǐ)一般都很小,板厚方向的應力(lì)及其應力變化不容忽視.
3. 零件形(xíng)狀
不同形狀的零件回(huí)彈差異很大,形(xíng)狀複雜的零件一般都會增(zēng)加一序整形,防止成形不到位出現回彈現象(xiàng),而更有一部分特殊形狀零件比較容易(yì)出現回(huí)彈(dàn)現(xiàn)象,如U型零部件,在分析成形過程中,必須考(kǎo)慮回彈補償事宜(yí)。
4. 零件壓邊力
壓邊力衝壓成形過程是一(yī)項重要的工藝措施,通過不斷優化壓邊(biān)力,可以調整材料流動方向,改善材料內部應力分布。壓邊(biān)力增大可以(yǐ)使零件拉延更加充分,特別是零件側壁與R角(jiǎo)位置,如果成(chéng)形充分,會(huì)使內外應力差減少,從(cóng)而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今(jīn)工藝中(zhōng)應用較為廣泛,合理的設置拉延(yán)的位置,能夠有效地改變材料流動方向及有效分配壓料麵上的進料阻力,從而提高(gāo)材料(liào)成形性,在容易出現回彈(dàn)的零件(jiàn)上設置(zhì)拉延筋,會使零件成形更充分(fèn),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(jiā)的時機是在產品(pǐn)設計和模具開發階段。借助分析,準(zhǔn)確(què)預測回彈量,對產品設計和工藝進行優化,利用產品(pǐn)形狀、工藝和補償來(lái)減少回彈。而在模具調試階段(duàn),必須嚴格(gé)按照工藝分析的指(zhǐ)導來試模。與普通(tōng)SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作量(liàng)增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試(shì)周期。
回彈是與拉延成形過程緊密相關的。在不同的(de)拉延條件下(噸位、行程及進(jìn)料(liào)量等),雖然衝壓件都沒(méi)有成形問題,但在切邊後的回彈會更加明顯地(dì)顯(xiǎn)現出來,回(huí)彈分析與拉延成形分析使(shǐ)用同樣的(de)軟(ruǎn)件,但關鍵是如何設置分析參數,以(yǐ)及對回彈結果進行有效評估。
異型零(líng)件回彈控製(zhì)
前地板左右門檻製件開(kāi)發過程中出現回彈4°現象(xiàng)(見圖6),圖6標注(zhù)出了製件回彈部位(wèi)及回彈多少(shǎo)度(dù)。根據製件(jiàn)回彈部位及(jí)回彈度數,做出(chū)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(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(kòng)製
某車型(xíng)擺臂加強(qiáng)板製件L型製件,一般L形狀製件均為左右對策同模開發,為防止存在側向力,導致成形製件(jiàn)偏(piān)移,左右對稱(chēng)開發L型製件(jiàn)回彈整(zhěng)改與U型零件(jiàn)基本一致。
U型零件回彈控製(zhì)
一般(bān)U型零件都容易出現回(huí)彈,圖(tú)1為某(mǒu)車型左/右前縱梁內板(bǎn)前部本體製件及在整車上搭接關係的示意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中出現了回彈(dàn)問題,圖2標示出了製件回彈部位(wèi)及具體的(de)回彈量。經過反複分析(xī),並根據其搭接(jiē)關係與設計人員溝(gōu)通,對製件做出更改(gǎi),增加(jiā)加強筋長度,在模具本身(shēn)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(cè)壁全部整形,保證製件無回彈現象發生。如圖5所以,組(zǔ)後翻邊側(cè)衝序增加整形鑲塊,而且模具鑲塊(kuài)全(quán)部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具,現場(chǎng)驗證(zhèng)成形製件無回彈現象出現。
根據以往開發車型的(de)經驗,可以(yǐ)確定(dìng)容易回彈製件明細,對此類製件應(yīng)用的開(kāi)發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓回彈的工藝措施(shī)做法有如下麵(miàn)幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集(jí)中在彎曲變形區,迫使內層金屬受擠壓,被(bèi)校正後,內外(wài)層都被(bèi)伸長,卸載後擠壓(yā)兩區的回彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前(qián)進(jìn)行退火,降低其硬(yìng)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。
3、過度彎(wān)曲(qǔ)
彎曲(qǔ)生產中,由(yóu)於彈性恢複,板(bǎn)料的變形角度及半徑(jìng)會變大(dà),可以采用板料變形(xíng)程度超(chāo)出理論變形(xíng)程度的方式來(lái)減小回(huí)彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的(de)時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲(qǔ)的同時(shí)施加切向(xiàng)拉力,改變板料內部的(de)應力(lì)狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些卸載後,內外層的回彈(dàn)趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局(jú)部壓縮工藝是通過減薄外側板(bǎn)料的厚度來增加外(wài)側板料的長度(dù),使內外層的回彈趨勢相互(hù)抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成(chéng)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。當板形U形(xíng)彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方法效果比較(jiào)好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成形(xíng)
將零件一(yī)部分采用彎曲成形後再通過拉延(yán)成形以減少(shǎo)回(huí)彈。這種(zhǒng)方法對二維形狀簡單的產品有效。
10、控(kòng)製殘餘應力
拉延時在工具(jù)的表麵增加局部的凸包形狀,在後道工序時(shí)再消(xiāo)除增加的形狀,使材料內(nèi)的殘餘應力平衡發生變化,以(yǐ)消除回彈。
11、負回彈
在(zài)加工工具表麵時(shí),設法使(shǐ)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
利用電磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾正由於(yú)回彈造成的形狀和尺寸(cùn)誤差。