衝壓件回彈的影響因素和(hé)有效控製方法
對於各(gè)類衝壓(yā)件來說,部落(luò)覺(jiào)得,拉深模是最不好處理的(de),因為材(cái)料會產生流動,其它的類型,會處理一(yī)些,但像尺寸要求高(gāo)的衝壓(yā)件,回彈的問題有時候也是非常頭痛的,目前(qián)部落還沒有看到哪裏有準備的回彈計算公式,一般都是大家憑經驗,針對(duì)不同的材料,不(bú)同的(de)R角來進行(háng)補償處理.當然,產生(shēng)回彈的影響因素我們都是比(bǐ)較清楚的,如果在修理模具方麵,針對一些狀況(kuàng),我(wǒ)們(men)還是可以找到有(yǒu)效控製回彈方法(fǎ).
回彈對於汽車衝壓件來說是較難解(jiě)決的問題(tí),現階段僅用軟件分析理論回彈補償量,在產品上增加加強筋控製回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需要在模具調試階(jiē)段彌補分析回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓件回彈的(de)影響因素
1. 材料(liào)性能(néng)
在汽(qì)車身上有不同強度的衝壓件,從普通板材到高強板(bǎn),不同板材有(yǒu)著不同的屈服強度,板材的屈(qū)服強度越高,就越容易出現回彈現(xiàn)象。
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(qiáng)度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板料(liào)的表麵質量差、厚度公差大、材料力學性(xìng)能不穩(wěn)定,並且材料的延伸率較低.
2. 材料厚度
在成形(xíng)過程中,板料厚(hòu)度對彎曲(qǔ)性能有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料厚度增(zēng)加,參與塑性變形材料增加,進而彈性回複變形也增加,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精度的問題越來越(yuè)嚴重,模具設計和後期的工藝調(diào)試都要求(qiú)對零件回彈的性質及大小有(yǒu)所了解,以便采取相(xiàng)應的對(duì)策(cè)和補救方案。
對於厚板料(liào)零件(jiàn),其彎曲半徑(jìng)與板厚之比一般都很小,板厚方向的應力及其應(yīng)力變化不容(róng)忽視(shì).
3. 零件形狀
不同形狀的零件回彈差異很(hěn)大,形狀複雜的零件一(yī)般都會增加一序(xù)整形,防止成形不到位出現回彈現象,而更有一部分特殊(shū)形狀零件比較容(róng)易(yì)出現回彈(dàn)現象,如U型零部件,在分析成形過程中,必(bì)須考慮回(huí)彈補(bǔ)償事宜。
4. 零件壓邊力(lì)
壓邊力衝壓成形(xíng)過(guò)程是一項重(chóng)要(yào)的工藝措施,通過不斷優化壓邊力,可以(yǐ)調整材料流動方向,改善材料內部應力分布。壓邊力增大(dà)可以使零件拉延更(gèng)加充分,特別是零件側壁與R角位置,如果成形(xíng)充分,會使內外應力差減少,從而(ér)使回(huí)彈(dàn)減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用較為廣泛,合理的設置拉(lā)延的位置,能夠有效地改變材料流動(dòng)方向及有(yǒu)效分配壓料麵上的(de)進料阻力,從而提高材(cái)料成形性,在容易出現回彈的零(líng)件上設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力(lì)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是在產品設計和模具開發階段。借助分析,準確(què)預測回彈量,對產品設計和工藝進行優化(huà),利用產品形狀、工藝和補(bǔ)償來減少回彈。而在(zài)模具調試階段,必須嚴格按照工藝分(fèn)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(gōng)作量增加了(le)30%~50%,但卻可以(yǐ)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。在(zài)不同的拉延(yán)條件下(噸位、行程及進(jìn)料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題,但在切邊後(hòu)的回彈會更(gèng)加(jiā)明顯地顯現出來,回彈分析與拉延(yán)成形分析使用同(tóng)樣的軟件,但關鍵是如何設置分析參數,以及對回彈結(jié)果進行有效評估。
異型零件回(huí)彈控製
前地板左右門檻製件開發過程中出現回彈4°現象(見圖(tú)6),圖6標注出了製件回彈部位及回彈多少度。根(gēn)據製(zhì)件回(huí)彈部位及回彈度數,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(dì)三序整形序,同時模具整形鑲塊材(cái)質應用(yòng)為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某(mǒu)車型擺臂加強板製件L型製件,一般L形狀(zhuàng)製件均為左右對策同模開發,為防止存在側向力,導致成形製件偏移,左右對稱開發(fā)L型製件回彈整改與U型零件(jiàn)基(jī)本一致。
U型零(líng)件回彈控製
一般U型零件都容易出現回彈,圖1為某車型左/右(yòu)前縱梁內(nèi)板前部(bù)本體製件及在整車上搭接關係的(de)示意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中出現了(le)回(huí)彈問題,圖2標示出了製(zhì)件回彈部(bù)位及具體的回彈量。經過反(fǎn)複分析,並根據其搭接關係與(yǔ)設計人員溝通,對製件做出(chū)更改,增加加強筋長度,在模具本身增加整形序,預(yù)定整形1~
3.5 mm.
工(gōng)藝排序增加整形序,製件整個(gè)側壁全部整形,保(bǎo)證製件無回(huí)彈現象(xiàng)發生。如圖5所(suǒ)以,組(zǔ)後翻邊側衝序增加整形(xíng)鑲塊,而且模(mó)具鑲塊全部(bù)用(yòng)Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達(dá)到(dào)HRC58~62。最終確定此方案,按照此方(fāng)案更改模具,現場驗證成形製件無回彈現象出現。
根據(jù)以往開發(fā)車型(xíng)的經驗,可以確定容易(yì)回彈製件明細,對此類製件應用的開發流程。
另外,目前通(tōng)用的解決板料衝壓回彈的工藝措施做法有如下(xià)麵幾點:
1、校正彎曲(qǔ)
校正彎(wān)曲力將使衝壓力(lì)集中(zhōng)在彎曲變形區,迫使內(nèi)層金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後(hòu)擠壓兩區的回彈趨勢相抵(dǐ)可以減小回彈。
2、熱處理
在(zài)彎曲前進行退火,降低(dī)其硬(yìng)度和屈服應力可減小回彈,同時也降低(dī)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(de)變形角度及半徑會變大,可以采用板料(liào)變形程度超出理(lǐ)論變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的(de)時(shí)間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法(fǎ)是在板料彎曲(qǔ)的同時施加(jiā)切向拉力,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(xiē)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
局部壓縮工藝是通過減薄外(wài)側板料的厚度(dù)來增加外側板料的長度,使內外(wài)層的回彈(dàn)趨勢相互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成(chéng)多次來(lái)進行,以消除回彈。
8、內側圓角鈍(dùn)化
從彎曲部位(wèi)的內側進行壓縮,以消(xiāo)除(chú)回(huí)彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種(zhǒng)方法效果比較(jiào)好。
9、變整(zhěng)體拉延成為部分彎曲成形
將零件一部分采用彎曲成形(xíng)後再通過拉延成形(xíng)以減少回彈。這種方法對二維(wéi)形狀簡單的產品有(yǒu)效。
10、控製殘餘(yú)應力(lì)
拉延時在工具的表麵增加局部的凸包形狀,在後道工序時(shí)再消(xiāo)除增加的形狀,使材(cái)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(jiā)工工具表麵時(shí),設法(fǎ)使板料產生負向(xiàng)回彈。上模返回後,製件通過回彈而達到要求的形狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝(chōng)擊材料表麵,可以糾正由於回彈(dàn)造成的形狀和尺寸(cùn)誤差。