衝(chōng)壓件回彈的影響因素和有效控製方法
對(duì)於各類衝壓(yā)件來說,部落覺得,拉深模是最不(bú)好處理的,因為材料會產生流動,其它的類型,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(shì)非常頭痛的,目前部落(luò)還沒有看(kàn)到哪裏有準備的回彈計算公式(shì),一般都是大家憑經驗(yàn),針對不同(tóng)的材(cái)料,不同(tóng)的R角來(lái)進行補償處理.當然(rán),產生回彈的(de)影響因素我們都是比較清楚的,如果在修理模具方(fāng)麵,針對一些狀況,我們還是可以找到有效控製(zhì)回彈方法.
回彈對於汽車衝壓件來說是較難解(jiě)決的(de)問題(tí),現(xiàn)階段僅用軟件分析理論回彈補償量,在產品上增加加強(qiáng)筋控製回彈,但這樣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(cháng)量的不足,增(zēng)加整形工序(xù)。
衝壓件回彈的影響因素(sù)
1. 材(cái)料性能
在汽車身上有不同強度(dù)的衝壓件,從普通(tōng)板材到高強板,不同板(bǎn)材有著不同的屈服強度,板材的屈服強(qiáng)度越高,就越容易出現回彈現象。
厚(hòu)板料零件的(de)材(cái)料一般采用熱軋碳素鋼板或熱(rè)軋低合金高強度鋼板。與冷軋(zhá)薄板料相(xiàng)比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大(dà)、材料力學性能不穩定,並且材料的延伸率(lǜ)較低.
2. 材料厚度
在(zài)成形過程中,板料厚度對彎曲(qǔ)性能有很大的影響,隨著板料厚度(dù)增(zēng)加,回彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料(liào)厚度增加,參與(yǔ)塑性變形材料增加(jiā),進而彈性回複變(biàn)形也增加,因此,回彈(dàn)變小。
隨(suí)著厚板料零件材料強度級別的不斷提高,回彈所造成零件尺寸精度的問題越來越嚴重(chóng),模具設計和後期的(de)工藝調試都要求對零件(jiàn)回(huí)彈的性質及大小有所(suǒ)了解,以便(biàn)采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料零件,其彎(wān)曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方(fāng)向的應力及(jí)其(qí)應力變化不容忽(hū)視.
3. 零件形狀
不同形狀的零件回彈差異很大,形狀複雜的零件一般都會增加一(yī)序整形,防止(zhǐ)成形不到位出現回彈現(xiàn)象,而更(gèng)有一部分特殊形狀零件比較(jiào)容易出現回彈現(xiàn)象,如U型零部件,在分析成形過程中,必須考慮回彈(dàn)補(bǔ)償事宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力衝壓成形過程是一項重要的工藝措施,通過不斷優化壓邊力(lì),可以調整材料流動方向,改善材料內部應力分布。壓邊力增(zēng)大可(kě)以使零件拉延更加充分,特別是(shì)零件側(cè)壁與R角位置,如果成形充分(fèn),會使內(nèi)外應力差減少,從而使回(huí)彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中(zhōng)應用較(jiào)為廣泛,合理的設置拉延的(de)位置,能夠有(yǒu)效地改(gǎi)變材料流動方向及(jí)有效分(fèn)配壓料麵(miàn)上(shàng)的進料阻力,從而提高(gāo)材料成形性,在容(róng)易出現回彈的零件上設置(zhì)拉延(yán)筋,會(huì)使零件成形更充分,應力分布更均勻(yún),從而回彈減小。
衝壓件(jiàn)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(jù)開發階段。借助分析,準確預測回彈量(liàng),對(duì)產品設計和工藝進行優化,利(lì)用產(chǎn)品形狀、工藝(yì)和補償來減少回(huí)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(zuò)量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試周期。
回彈是與拉延成(chéng)形過程緊(jǐn)密相關的。在不同的拉延條件下(噸位、行(háng)程及進料量等),雖然衝壓件都(dōu)沒有成形問題,但在切邊後的回彈會更加明顯地顯(xiǎn)現出來(lái),回彈分(fèn)析與(yǔ)拉延成形分析(xī)使用同樣的軟件,但關(guān)鍵是如何設置(zhì)分析參數,以及對回彈結果進行有效評估。
異型零件回(huí)彈控製(zhì)
前地板(bǎn)左右門檻製件(jiàn)開發過程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈部位及回(huí)彈多少度(dù)。根據製(zhì)件回彈部位及回彈(dàn)度數,做出如圖7所示的對策(cè)。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三序整形序(xù),同時模具整形鑲(xiāng)塊材(cái)質應用為Cr12MoV,硬度需達到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L形狀製件均為左右對策同模開發(fā),為防止存在側向力,導致成形製(zhì)件偏移,左右對(duì)稱開(kāi)發L型製件(jiàn)回彈整改與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(mǒu)車(chē)型左/右前縱梁內板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(kàn)出,此製件在開發過程中(zhōng)出現了回彈問題,圖2標示出了製件回彈(dàn)部位(wèi)及具體的回彈量。經過反複分析,並根據其搭接關係與設計人(rén)員溝通,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(dìng)整形(xíng)1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整(zhěng)個側壁全部整形,保(bǎo)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,而且模具鑲塊全部用(yòng)Cr12MoV材(cái)質,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方(fāng)案,按照此方案更改模具,現(xiàn)場驗證成(chéng)形製件無回彈現象出(chū)現。
根據以往開(kāi)發車型的經(jīng)驗,可以(yǐ)確(què)定容易回彈製件明細,對此類製件應用的開發流程。
另外,目前通用(yòng)的解決板料衝壓回彈的工藝措施做(zuò)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區,迫使內層金屬受擠壓,被校正後,內(nèi)外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的回彈趨勢相(xiàng)抵可以減小回彈(dàn)。
2、熱處理
在彎曲(qǔ)前進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小回彈,同時(shí)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,板料的變形角度及半徑會變大,可以采用板料(liào)變形程度超出理論變(biàn)形程度的方式來減(jiǎn)小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選(xuǎn)擇合適溫度,材料有足夠的時間軟化,可以減小回彈量(liàng)。
5、拉彎
該方法(fǎ)是在板料彎曲的同(tóng)時施加切向拉力,改(gǎi)變板料內(nèi)部的應力狀態和分布情況,讓整個斷麵(miàn)處於塑性拉伸變形範圍內,這(zhè)些卸載後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮(suō)
局部壓縮工藝是通過(guò)減薄外側板料的(de)厚度來增加外(wài)側板料的長度,使內外層的回彈(dàn)趨勢相互抵消。
7、多次(cì)彎曲
將彎曲成形分成多次來進行(háng),以消除回彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲部位的內側進行(háng)壓縮,以消除回彈。當(dāng)板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采(cǎi)用這(zhè)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)一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形以減少回彈。這種方法對二(èr)維形狀簡單的產品有效。
10、控製(zhì)殘餘應力
拉(lā)延時在工具的表麵增加局部的凸包形狀,在後道工序時再消除增加(jiā)的形狀,使材料內的殘餘(yú)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彈。上(shàng)模返回後,製件通過回彈而達到要求的形狀。
12、電(diàn)磁法
利用電磁脈衝(chōng)衝擊材(cái)料表麵,可以(yǐ)糾正由於回彈造成的形狀和(hé)尺寸(cùn)誤差。