衝壓件回彈的影響因素和有效(xiào)控製方法
對於各類(lèi)衝壓件(jiàn)來說,部落覺得,拉深模是最不好處理的,因為材料會產(chǎn)生流動,其它的類型,會處(chù)理一些,但像尺寸要求高的衝壓件,回彈的問題有時候也(yě)是非常頭痛的,目(mù)前部落還沒有看到哪裏有準備的回彈計算(suàn)公式,一般都是大家憑經(jīng)驗,針對不同的材料,不同的R角(jiǎo)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(mó)具方麵,針對一些狀況,我(wǒ)們還是可以找到有效控製回彈方法(fǎ).
回彈(dàn)對於汽車衝壓件來說是較難解決的問題,現階段僅用(yòng)軟件分析理論回彈補償量,在產品上增加(jiā)加強筋控製回彈,但這(zhè)樣卻不能完全控製回(huí)彈,還(hái)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(chē)身上有不同(tóng)強度的衝壓件,從普通板材到高強板,不(bú)同板材有著不同的屈服(fú)強度,板材的屈服強度越高,就越容(róng)易出現回彈現象。
厚板料零件的材料(liào)一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合金高(gāo)強度(dù)鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板料的表(biǎo)麵質量差、厚度公差大、材料力學(xué)性能不(bú)穩定,並且材料的延伸率較低.
2. 材料厚度(dù)
在成形過程中,板料厚(hòu)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(zhú)漸減少(shǎo),這是因為隨著板料厚度增加,參與塑性變形材(cái)料增加,進而彈性回複變形也增加,因此(cǐ),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(chǐ)寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調試(shì)都要求對零件回(huí)彈的性質及大(dà)小有所了解,以便采取相應的對策和補救(jiù)方案。
對於厚板料零(líng)件,其彎曲半徑與(yǔ)板厚之比一般都很(hěn)小,板厚方向的應力及(jí)其應力變化(huà)不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀的零件回彈差異很大(dà),形狀(zhuàng)複雜的零件一般都(dōu)會(huì)增加一(yī)序整形,防止成形不(bú)到位出現回彈現象,而(ér)更有一部分特殊形狀零件(jiàn)比較容易出現回彈現(xiàn)象(xiàng),如U型零部(bù)件,在分析成形過程中,必(bì)須考慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力衝壓(yā)成(chéng)形過程是一項(xiàng)重要的工藝措施,通過不斷優化(huà)壓邊力,可以調整材料流動方向,改善材料內部應力分布。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,如果成形充(chōng)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,能夠有效地改變材料流動方向及有效分配(pèi)壓料麵上的進料阻力,從而提高材料成形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延筋,會使零(líng)件(jiàn)成(chéng)形更充分,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的時機(jī)是在產品(pǐn)設計和模具開發階段。借助分析,準確預測回彈量,對產品設計和工藝進行優化,利用產品形狀、工藝和補償來減(jiǎn)少回彈。而在模具(jù)調試階(jiē)段,必須嚴格(gé)按照工藝分析的(de)指導來試模(mó)。與普通SE分析比較,回彈的分析(xī)和矯正的工作量增加了30%~50%,但(dàn)卻可以大大縮短模具調試周期。
回彈是與拉延成形過程緊密相關的(de)。在不同的拉(lā)延條件下(噸位、行程及進料量等),雖(suī)然衝壓件都沒有成形問題,但在切邊後的回彈會更加明顯地顯現出來,回彈分析與拉延成形分析(xī)使用同樣的軟件,但關鍵是如何(hé)設置分(fèn)析參數,以及(jí)對回彈結果進行有效評估。
異型(xíng)零件回(huí)彈控製
前地板左右門檻(kǎn)製件開發過程中出現回彈(dàn)4°現象(見圖6),圖6標注出了製件回彈部位及回彈多少度(dù)。根據製件回彈部(bù)位及回(huí)彈(dàn)度數,做出如圖7所示的對策。在工(gōng)藝路線上同樣增加整形4°,增加第三序(xù)整形序,同(tóng)時模具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂加強板製件(jiàn)L型(xíng)製件,一般L形狀製件(jiàn)均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,左右對稱開發L型(xíng)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(chū)現回彈,圖1為某車型左/右前縱梁內(nèi)板前部本體製件及在整車上(shàng)搭接關係的(de)示意(yì)圖,從圖(tú)1可以(yǐ)看出,此製(zhì)件在開發過程中出現了回彈問題,圖2標示(shì)出了製件回彈部位及具體的回彈量(liàng)。經過反複分析,並根據其搭(dā)接關係與設計人員溝通(tōng),對製件做出更改,增加加強筋長度,在模具本身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝(yì)排序增加整形(xíng)序,製件整個側(cè)壁全(quán)部整形,保(bǎo)證製(zhì)件無回(huí)彈現象發生。如圖5所以,組後翻邊側(cè)衝序增加整形鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬(yìng)度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更(gèng)改模具,現場驗證成形製件無回彈現象出現。
根據以往開發車型的(de)經驗,可以確定容易回彈製件明細,對此類製件應用的開發流程(chéng)。
另外,目前通用的解決板(bǎn)料衝壓回彈(dàn)的工藝措(cuò)施做法有如(rú)下麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲(qǔ)力將使衝壓(yā)力集中在彎曲變形區,迫使內層金屬受(shòu)擠壓,被校正後,內(nèi)外層都被伸長(zhǎng),卸載後擠壓(yā)兩區(qū)的(de)回彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前(qián)進行退火(huǒ),降(jiàng)低其硬度和屈服(fú)應力可減小回(huí)彈,同時也(yě)降低了彎曲(qǔ)力,彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲(qǔ)生產中,由於彈性恢複,板料的變形角度及半徑會變(biàn)大,可以采用板料(liào)變形程度超出理論變形程度的方式來減小回彈。
4、熱(rè)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(liàng)。
5、拉彎
該方法是在板料(liào)彎(wān)曲的同時施加切向拉力(lì),改變板料內部的應力狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些卸載後,內外層的回彈趨勢相(xiàng)互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局部(bù)壓縮工藝是通過減薄外側(cè)板料的厚度來增加外側板料的長度,使內外層(céng)的回彈趨勢相互抵消。
7、多次(cì)彎曲
將彎曲成形分(fèn)成多次來(lái)進(jìn)行,以消除回彈。
8、內側圓角(jiǎo)鈍化
從彎(wān)曲部位的內側進行壓縮(suō),以消除回(huí)彈。當板(bǎn)形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方(fāng)法效果比較好。
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回彈。這種方法對二維形狀(zhuàng)簡單的產(chǎn)品有效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工具的(de)表麵(miàn)增加局部的凸包(bāo)形狀,在後道工序時再消除增加(jiā)的形狀,使材料內的殘(cán)餘應力平衡發生變化,以消(xiāo)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。上模返回後,製(zhì)件通過回彈(dàn)而達到要求的形(xíng)狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝(chōng)擊材料表(biǎo)麵,可以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差。