衝壓件回彈的影(yǐng)響因素和有效控(kòng)製方法
對於各類衝(chōng)壓件來說,部落覺得(dé),拉深模是最不好處理的,因為材料會產生(shēng)流動,其它的類型(xíng),會處理(lǐ)一些,但像尺寸要求高的衝壓件,回彈的問(wèn)題(tí)有時候也是非常頭痛的,目(mù)前部落還沒(méi)有看到哪裏有準備的(de)回(huí)彈計(jì)算公式,一(yī)般都是大家憑經驗,針對不同的材料,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(hái)是(shì)可以找到有效控製(zhì)回(huí)彈方法.
回彈對於(yú)汽車衝壓件(jiàn)來說是(shì)較難(nán)解決的問題,現階(jiē)段僅用(yòng)軟件分析理(lǐ)論回彈補償量,在產品(pǐn)上增加(jiā)加強筋控(kòng)製回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需要在模具調試階段彌(mí)補分析回(huí)彈補(bǔ)償(cháng)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(cóng)普通板材到高強板,不同(tóng)板材有著不同的屈服強度,板材(cái)的屈服強度越高(gāo),就越(yuè)容易出(chū)現回彈現(xiàn)象(xiàng)。
厚板料零件的材料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合金高強度鋼板。與冷軋薄板料(liào)相比,熱軋厚板料的表麵質(zhì)量差、厚度公差大、材料力學性能不穩(wěn)定,並且材料的延伸率較低.
2. 材料厚度
在成(chéng)形過程中,板料厚度對彎曲性能有很大的(de)影響,隨著板料厚(hòu)度增加,回彈現象會逐漸(jiàn)減少,這是因(yīn)為隨著板料厚(hòu)度(dù)增加(jiā),參與塑性變(biàn)形材(cái)料增加,進(jìn)而彈性(xìng)回複變形也增加,因此,回彈變(biàn)小。
隨著厚板料零件材料強度級別的不斷提高,回彈(dàn)所造成零件尺寸精度的問題越來(lái)越嚴重,模具設計和後期(qī)的工(gōng)藝調試都要求對零件回彈的性(xìng)質及大小有(yǒu)所了解,以便采取相應的對(duì)策(cè)和補救方案(àn)。
對於厚板料零件,其彎曲半(bàn)徑與板厚之比一般都很(hěn)小(xiǎo),板厚方向的應力及其應力變化(huà)不容忽視.
3. 零件形狀(zhuàng)
不同形狀的(de)零件回彈差異很大,形狀複雜的零件(jiàn)一般都會增(zēng)加一序整形,防止成形(xíng)不到位出現回彈現象,而更有一部分特殊形狀零件比較(jiào)容易出現回彈現象,如U型零部件,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(biān)力衝壓成形(xíng)過程(chéng)是一項重要的(de)工藝措施,通(tōng)過不斷(duàn)優化(huà)壓邊力,可以調整材料流動方向,改善(shàn)材料內部應力分布。壓邊力(lì)增大可以使(shǐ)零件拉延更加充分,特別是(shì)零件側壁與R角位置,如(rú)果成形充分,會使內(nèi)外應力差減少,從而使回彈(dàn)減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當(dāng)今工(gōng)藝中應用較為廣(guǎng)泛,合(hé)理的設置拉延的位置,能夠有效(xiào)地改變材料流動方向及有效分配壓料麵上的進料阻力,從而提高材料成形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力分布更均勻,從而回彈減(jiǎn)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計和模具開發階(jiē)段。借助分析,準確預測(cè)回彈量,對產品(pǐn)設計和工(gōng)藝進行優化,利用產品形狀、工藝(yì)和補償來減(jiǎn)少回彈。而在模(mó)具調(diào)試階段,必須嚴格按照工藝分析的指導來試(shì)模。與普通SE分析比較,回彈的分析(xī)和矯(jiǎo)正的工作量(liàng)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)延成形過程緊密相關的(de)。在不(bú)同的拉延條件下(噸位、行程及進料量等(děng)),雖然衝壓(yā)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(xíng)分析使用(yòng)同樣的軟件,但關鍵是(shì)如何(hé)設置分析參數,以及對回彈結果進行有效評估。
異型零件(jiàn)回彈控製
前地板左右(yòu)門檻製件開發過程中出現回(huí)彈(dàn)4°現象(見(jiàn)圖6),圖6標注出了製件回彈部位(wèi)及回彈多(duō)少度。根據製件回彈部位及(jí)回彈度數,做出如圖7所示的對策(cè)。在工藝路線上同樣增加整(zhěng)形4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質應用為(wéi)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(xíng)製件,一般(bān)L形狀製件均為左右對策(cè)同模開(kāi)發,為防止存在側向力,導致成形(xíng)製件偏移,左(zuǒ)右對稱開發L型製件回彈整改與U型零件基本一致。
U型零(líng)件回彈控製
一般U型零件都容易出現(xiàn)回彈,圖1為某車型(xíng)左/右(yòu)前縱梁內板(bǎn)前部本(běn)體(tǐ)製件及在整車(chē)上搭接關係的示意圖,從圖1可以看出,此製件在(zài)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。經過反複分析,並根(gēn)據其搭接關係與設計人員溝通,對製件(jiàn)做(zuò)出更(gèng)改,增加加強筋長度,在(zài)模具(jù)本身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排序(xù)增加整形序,製件整個側壁全部整形,保證製件無(wú)回彈現象發(fā)生。如圖5所以,組後(hòu)翻邊側衝序增加整形鑲塊(kuài),而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,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,現場驗(yàn)證成形製件無回彈現象(xiàng)出(chū)現。
根據以往(wǎng)開發車型的經驗,可以確定容(róng)易回彈製件明細,對此類製件應用的開發流(liú)程。
另外,目前通用的解決板料衝(chōng)壓回(huí)彈的工藝措施做法有如下麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中(zhōng)在彎曲變形區,迫使內層金屬受擠(jǐ)壓,被校(xiào)正後(hòu),內外層都被伸長,卸載後擠壓兩(liǎng)區的回(huí)彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎(wān)曲前進行退(tuì)火,降低其硬度和屈(qū)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
彎曲生(shēng)產中,由於彈(dàn)性恢複,板料的變形角度及半徑會變大,可以采用板料變形程度超出理論變形程度的方式來減小回彈(dàn)。
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(liàng)。
5、拉(lā)彎
該(gāi)方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內(nèi)部(bù)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(de)回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局(jú)部壓縮工藝是通過(guò)減薄外側板料的厚度來增(zēng)加外側(cè)板(bǎn)料的(de)長度,使內外層的回彈趨勢相互抵消。
7、多次彎(wān)曲
將彎曲成形分成(chéng)多(duō)次來進行(háng),以消除回彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲(qǔ)部位的內側進行壓縮,以消除回彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方法效果比較好。
9、變整體拉延成為部(bù)分彎曲成形
將零件一部分采用彎曲成形後(hòu)再通過拉延成形以減少回彈。這種(zhǒng)方法對二維形狀簡(jiǎn)單的產品有效。
10、控製殘餘(yú)應力
拉延時在工具的表麵增加局部的(de)凸包形狀,在後道工(gōng)序時再消除增加(jiā)的形狀,使材料內的(de)殘餘應(yīng)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。上模返回後,製件通過(guò)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,可以糾正由於回彈造(zào)成的形狀和尺寸誤差。