衝壓件(jiàn)回彈的影(yǐng)響因素和有效控(kòng)製方法
對於各類(lèi)衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最(zuì)不好處理的,因為材料會產生流動,其它的類型,會處理一些(xiē),但像尺寸要求高的衝(chōng)壓件,回(huí)彈的問題有時候也是非常頭痛的,目前部落還沒有(yǒu)看到哪裏有準備的回彈計算公(gōng)式,一般都是大家憑經驗,針對不同的(de)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控製回彈方(fāng)法.
回彈對於汽車衝壓件來說(shuō)是較難解決的問題(tí),現階段僅用軟件分析理論回彈補償量(liàng),在(zài)產品上(shàng)增加加強筋控製回彈,但這樣卻(què)不(bú)能完(wán)全控製回彈,還需要在(zài)模具調試階段彌補分析回彈補償量(liàng)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(tóng)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(qiáng)度越高,就越容易出(chū)現回彈現象。
厚板料零件的材料一般采用熱(rè)軋碳素(sù)鋼板或熱軋低合金高強度(dù)鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板(bǎn)料的表麵質量差、厚度公差(chà)大、材料力學性(xìng)能不(bú)穩定,並且材料(liào)的延伸率較低.
2. 材料厚(hòu)度
在成形過程中,板料厚度(dù)對彎曲性能有很大的(de)影響,隨著板料厚度增加,回彈現象(xiàng)會逐漸減少,這是因為隨著板料厚(hòu)度增加,參與塑性變形材(cái)料增加,進而彈(dàn)性回複變形也增加,因此,回彈變小。
隨著厚板料零件材料強度級別的不斷提高,回彈所造成零件尺寸(cùn)精度的問題越來越嚴重,模具設(shè)計和後(hòu)期的工藝調試都要求對(duì)零件回彈的性質及大小有所了解,以便采取相應的對策(cè)和補救(jiù)方案。
對於厚板料零件,其(qí)彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方向(xiàng)的應力及其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不同形(xíng)狀的零件回(huí)彈差異很大,形狀複雜的零(líng)件一般都(dōu)會增加一序整形,防止成(chéng)形不到位出現回彈現象,而更有一部分(fèn)特(tè)殊形(xíng)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(chéng)中,必須考慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力(lì)衝壓成形過程是一項重要的工藝措施,通過(guò)不斷優化壓邊力(lì),可以調(diào)整材料流動方向,改善(shàn)材料內部應力分布。壓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(zhì),如(rú)果(guǒ)成形充分,會使內外應力差減少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今(jīn)工藝中應用較為廣泛,合理的設置拉延的位置,能(néng)夠有效地改變(biàn)材料(liào)流(liú)動方向及有效分配壓料麵上的進料阻力,從而提高材料成形性,在容易出現回彈的(de)零件上設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力分布(bù)更均勻(yún),從而回彈減小。
衝壓件回(huí)彈控製方法
減少或消除回彈最佳的時機是在產品設(shè)計和模具(jù)開發階段。借助分析,準確預(yù)測回彈量,對產品設計和工藝進行優化(huà),利用產品(pǐn)形狀、工藝和補(bǔ)償來減少回彈。而在模具(jù)調試階(jiē)段(duàn),必須嚴格按照工藝分析的指導來試模。與普通(tōng)SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作量增(zēng)加了30%~50%,但卻可(kě)以大大縮短模具(jù)調試周期。
回彈是與拉延成形(xíng)過程緊密相(xiàng)關的。在不同的拉延條件下(噸位、行程及進料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題,但在(zài)切邊後的回彈會更加明顯地顯現出(chū)來,回彈(dàn)分(fèn)析與拉(lā)延成形分析使用同樣的軟件,但關鍵是(shì)如(rú)何設置分析(xī)參數,以及對(duì)回彈(dàn)結果進行有效評估。
異型零件回彈控製
前地(dì)板左右門檻製件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彈多少度。根據製件回彈部位及回彈(dàn)度數,做出如圖7所示的對策。在工藝(yì)路線上同樣增加整形4°,增加第三序整形序,同時模具整(zhěng)形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂加強板(bǎn)製件L型製件,一般L形狀製件(jiàn)均(jun1)為左右對策同模開發,為(wéi)防止存在側向力,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。
U型零件回彈控製
一般U型零件都容易出現回彈,圖1為(wéi)某車(chē)型左/右前縱梁內板前部本(běn)體製件及在整車上搭接關係(xì)的示意圖,從圖1可以看(kàn)出,此製件(jiàn)在開發過程(chéng)中(zhōng)出現了回彈問題,圖2標示出了(le)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(xì)與設計(jì)人員溝通,對製(zhì)件做出更改,增加加強筋長度,在模具本(běn)身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝(yì)排序增(zēng)加整形序,製件整個側壁全部(bù)整形,保證製(zhì)件無回(huí)彈現象發生。如圖5所以,組後(hòu)翻邊(biān)側衝序增加整形鑲(xiāng)塊,而且模具(jù)鑲塊全部(bù)用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達(dá)到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改(gǎi)模具,現場驗證成形製件無回彈(dàn)現象出現。
根據以往(wǎng)開(kāi)發車型的經驗,可以確定容易回彈製件明細,對此類(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藝措施做法有如下(xià)麵幾點(diǎn):
1、校正彎曲
校(xiào)正彎曲(qǔ)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(hòu),內外層都被伸長(zhǎng),卸載後擠壓(yā)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(dī)其硬度和屈服應力可減小回彈,同(tóng)時也降低了彎曲力,彎曲(qǔ)後再淬硬。
3、過(guò)度彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢複,板(bǎn)料的變形角度及半徑會變大,可以(yǐ)采用板料變形(xíng)程度超出理論變形程(chéng)度的方式來(lái)減(jiǎn)小回(huí)彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適(shì)溫度,材料有足夠的時(shí)間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方(fāng)法是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內部的應力狀態和分布情(qíng)況,讓整個斷(duàn)麵處於塑(sù)性拉伸變形範圍內,這些(xiē)卸載後,內外層的回(huí)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減薄外側板料的厚度來增加外側板料的長度,使內外層(céng)的(de)回(huí)彈趨(qū)勢相互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多次來進行(háng),以消除(chú)回(huí)彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲(qǔ)部(bù)位的內側進行壓縮(suō),以消除回(huí)彈。當(dāng)板形U形彎曲時,由於(yú)兩側對稱彎曲,采用這(zhè)種方法效果比(bǐ)較好。
9、變整體拉延成為部(bù)分彎曲成形
將零件一部分(fèn)采用彎曲(qǔ)成形後再通(tōng)過拉延成形(xíng)以減少回彈。這種方法對二維形(xíng)狀簡單的產(chǎn)品(pǐn)有效。
10、控製殘餘應力
拉延時(shí)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的形狀,使材料內的殘餘應力平衡(héng)發生(shēng)變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具表麵(miàn)時,設法使板料產生負向回彈(dàn)。上模返回後,製件通過回彈(dàn)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(kě)以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差。