衝壓件回(huí)彈的影響因素和(hé)有效控製方法
對於各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是(shì)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壓件,回彈的(de)問題有(yǒu)時(shí)候也是非常頭(tóu)痛的,目前部落還沒有看到哪裏有準備的回彈計算公式,一(yī)般都(dōu)是大(dà)家(jiā)憑經驗,針對不同的材料,不同的R角來進行補償處(chù)理.當然,產生(shēng)回彈的影響(xiǎng)因素我們都是比較清楚的,如果(guǒ)在修理模具方麵,針對一些狀況(kuàng),我們還是(shì)可以找到有(yǒu)效控製回彈方法.
回彈對於汽車衝壓(yā)件來說是較難解決的問題,現階段僅用軟件分(fèn)析理論回彈補償量,在產品上增加加強筋(jīn)控製回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需要在模具調試階(jiē)段彌補分析(xī)回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓件回彈(dàn)的影響因素
1. 材料性能
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,不同板材有著不同的屈服強度,板材的屈服強度越高,就越容易出現回彈現象。
厚板料零件的材料一般采用熱軋碳素(sù)鋼板或熱軋低合(hé)金高強度鋼板。與冷軋薄板料(liào)相比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材料力(lì)學性能(néng)不穩定,並且材料的延伸率較(jiào)低.
2. 材料厚度(dù)
在成形過程中,板料厚度對彎曲性能(néng)有很大的(de)影響,隨著板料厚度增加,回彈現(xiàn)象會逐漸減少,這(zhè)是因為隨著板料厚度增(zēng)加(jiā),參與塑性變形材料(liào)增加,進而彈性(xìng)回複變形也增加,因此,回彈變小。
隨(suí)著厚(hòu)板料零件材料強度級別的不斷提高,回彈所造成零件(jiàn)尺寸精度的問題越來越嚴重,模(mó)具設計和(hé)後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(yǐ)便采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料零件(jiàn),其彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方向的應力及其應力變化不容忽視.
3. 零件(jiàn)形狀
不同形狀的零(líng)件回彈差異很大,形狀複雜的零件一般都會增加一序整形,防止成形(xíng)不到位出現(xiàn)回彈現象,而更有一部分特殊形狀零件比較容易(yì)出現回彈現象(xiàng),如U型零部件,在(zài)分析成形過程中,必須考慮回彈(dàn)補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力衝壓成形(xíng)過程是一項重要的工(gōng)藝措施,通過不斷優化壓邊力,可(kě)以(yǐ)調整材料流動方向,改善材料內部應力(lì)分布(bù)。壓邊力增大可以使零件拉延更加(jiā)充分,特別是零件側壁(bì)與R角位置(zhì),如果成形充分,會(huì)使內外應力(lì)差減少,從而(ér)使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用較為廣泛(fàn),合理的設置拉延的位置,能夠有效地改變(biàn)材料流動方向及有效(xiào)分配壓料麵上的進料阻(zǔ)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(ér)回彈減(jiǎn)小。
衝壓件回彈控製方法
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(gōng)藝和補償來減少(shǎo)回彈。而在模(mó)具調試階段,必須嚴格按照工藝分析的指導(dǎo)來試模。與普(pǔ)通SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模(mó)具調試周期。
回彈是與拉延成形過程緊密(mì)相關的。在不(bú)同的拉延條件(jiàn)下(噸位、行程及進料量等(děng)),雖(suī)然衝壓件都沒有成形問題,但在切邊後的回彈會更加(jiā)明顯地顯現出來,回彈分析與拉延成形分(fèn)析使用同樣的軟件,但關鍵是如(rú)何設置分析(xī)參數,以及對回彈結果進(jìn)行(háng)有效評估。
異型零(líng)件回彈控製(zhì)
前地板左右(yòu)門檻製(zhì)件開發過程中出現回彈4°現象(xiàng)(見圖6),圖(tú)6標注出了製件回(huí)彈部位及回(huí)彈多少度。根據製件回彈(dàn)部位及回(huí)彈度數,做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三(sān)序整形序,同時模具(jù)整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度(dù)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(xíng)製件偏移(yí),左右對稱開發L型製件回彈整改與(yǔ)U型零件基本一致。
U型零件回(huí)彈控製
一般U型零件都容易出現回彈,圖1為某車型左/右前(qián)縱梁內板前部本體製件及在整車上(shàng)搭接關係的示(shì)意圖(tú),從圖1可以看出,此製件在(zài)開(kāi)發過程中出現了回彈問題(tí),圖2標示出了製件回彈部位及具體的回彈量。經過反複分析,並根據其(qí)搭接關係與(yǔ)設計(jì)人員溝(gōu)通,對製件做出更改,增加加強(qiáng)筋長度,在模具本身增加整(zhěng)形序,預定整形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(wú)回(huí)彈現象發生。如圖5所(suǒ)以,組(zǔ)後翻邊側(cè)衝序(xù)增(zēng)加整形鑲塊(kuài),而且模具鑲塊全部用(yòng)Cr12MoV材質,保證處理淬(cuì)火硬度達(dá)到HRC58~62。最終確定(dìng)此方案,按照此方案更改(gǎi)模具,現場驗證成形製件(jiàn)無回彈現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可以(yǐ)確定容易回彈製件明細,對此類製件(jiàn)應用的開發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓回彈的工藝措施(shī)做法(fǎ)有(yǒu)如(rú)下麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎(wān)曲力將使衝(chōng)壓力集中在彎曲變形區,迫使內層(céng)金屬受擠壓,被校正(zhèng)後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的(de)回彈趨勢相抵可(kě)以減小回彈(dàn)。
2、熱處理
在彎曲前(qián)進行退(tuì)火,降低其硬度和屈服(fú)應力可減小(xiǎo)回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再(zài)淬硬。
3、過度彎曲
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,可以采用板料變形(xíng)程度超出理論變形程度的方式來減小回(huí)彈。
4、熱彎(wān)
采用加熱彎曲,選擇合適(shì)溫度,材料有足夠的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉(lā)力,改變板料內部的應力狀態和分布情(qíng)況(kuàng),讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些(xiē)卸載後,內外層的回(huí)彈趨勢(shì)相互抵消,減小(xiǎo)了回彈。
6、局部壓縮
局部壓縮(suō)工藝是通過(guò)減薄外側板料的厚度來增加外側(cè)板(bǎn)料的長度,使內外層的回彈趨勢相互抵消(xiāo)。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多(duō)次來(lái)進行,以消除回彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲部位的內側進行壓(yā)縮,以消除回彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱(chēng)彎(wān)曲,采用(yòng)這種方法(fǎ)效果比較好。
9、變(biàn)整體拉延成為部分彎曲成(chéng)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簡單的(de)產(chǎn)品有效。
10、控製殘餘應力(lì)
拉延時在工具的表(biǎo)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,使材料內的殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在(zài)加工工具表麵時,設法(fǎ)使板料產生負向回(huí)彈。上模返回後,製件通過回彈而達到要(yào)求的形狀。
12、電(diàn)磁法
利用電磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾正(zhèng)由於回彈造成的形狀和尺寸誤差。