衝壓件回彈的影響因素和有效(xiào)控製方法
對於各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最(zuì)不好處理的,因(yīn)為(wéi)材料會產(chǎn)生(shēng)流動,其它的類型(xíng),會處理一些,但像尺寸要求高的衝壓件,回(huí)彈的問題有時候也是非常頭痛的,目前部落還沒有看到哪裏有(yǒu)準備的回彈計算公式,一般都是大家憑(píng)經(jīng)驗,針對(duì)不同的材料,不同的R角來進行補償處理.當然,產(chǎn)生回彈的影響因素我們都是比較清(qīng)楚的,如果在修理模具方麵,針對一些狀況,我們還是(shì)可以找到有效(xiào)控製回彈方法.
回彈對於汽(qì)車衝壓件來說是較難解(jiě)決的問(wèn)題,現階段僅用軟件分析理論回彈補償量,在產(chǎn)品上增(zēng)加(jiā)加強筋控(kòng)製(zhì)回彈,但這樣卻不能完全(quán)控製回彈,還需要在模具調試階段彌補分析回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓件回彈的影響因素
1. 材(cái)料(liào)性(xìng)能
在汽車身上有不同強(qiáng)度(dù)的衝壓件,從普通(tōng)板(bǎn)材到(dào)高強板,不同板材有著不同的(de)屈服強度,板材的屈服強度(dù)越高(gāo),就越容易出(chū)現回彈現(xiàn)象。
厚板料(liào)零件的材料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低(dī)合金高強度鋼板。與冷軋薄板料相(xiàng)比,熱軋厚板料的表麵質量差、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
在成形過程中,板料厚度對彎曲(qǔ)性能有很大(dà)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(jiā),參與(yǔ)塑性變形材料增加,進而彈性回複變(biàn)形也增加,因此,回彈(dàn)變小(xiǎo)。
隨著厚板料零件(jiàn)材料強度級別(bié)的不斷提高,回(huí)彈所造成零件尺寸精度的(de)問題越(yuè)來(lái)越嚴重,模具設計和後期的工藝調試(shì)都要(yào)求對零件回彈的性質及大小有所了解,以便采取相應的對策(cè)和補救方案。
對於厚(hòu)板料零件,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(shì).
3. 零件形狀
不同形狀的(de)零件回彈差(chà)異很大,形狀複雜的零件一般都會增加一序整形,防止成形不到位出現回彈現象,而更有一部分特殊形狀(zhuàng)零件比較容易出現回彈現象,如U型零部件,在分析成形過程中,必須考慮(lǜ)回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓(yā)邊力衝壓成(chéng)形過程(chéng)是一項重要的工藝措施,通過不(bú)斷優化壓邊力,可以調整(zhěng)材料流動方向,改善材料內部應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更(gèng)加充分,特別是零件側(cè)壁與R角位置,如(rú)果成(chéng)形充分,會使內(nèi)外應力差減少(shǎo),從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用較為廣泛,合理(lǐ)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分配(pèi)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(huí)彈的零件上(shàng)設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力分(fèn)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(zuì)佳(jiā)的時機是在產品(pǐn)設計和模(mó)具開發階段。借助分析,準確預(yù)測回彈量,對產品設計和工藝進行優化,利用(yòng)產(chǎn)品形狀、工藝和補償來減(jiǎn)少回彈。而在(zài)模具(jù)調試階段,必須嚴格按照(zhào)工藝分析的指導來(lái)試模。與普通(tōng)SE分析比較,回(huí)彈的分(fèn)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(shì)周期。
回彈是與拉(lā)延成形過程(chéng)緊密相關的。在不同的拉延條件下(噸位、行程及進料量(liàng)等),雖然衝壓件都沒有成形問題,但在(zài)切邊後的回彈會更(gèng)加明顯地顯現出來(lái),回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件,但關鍵是(shì)如何(hé)設置分析參數,以及對回彈結果進行(háng)有效評估。
異型零件回彈控製
前(qián)地板左(zuǒ)右門(mén)檻製件開發過程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標(biāo)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(xíng)4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質應(yīng)用為Cr12MoV,硬度(dù)需達到HRC58~62。
L型(xíng)零件(jiàn)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(mó)開發,為防止存在(zài)側(cè)向力,導致成形製件(jiàn)偏移,左右對稱開發L型製件回彈(dàn)整改與U型零件基(jī)本一致。
U型零件回彈控製
一般U型零件都容易出現回(huí)彈,圖(tú)1為某車型(xíng)左/右前縱梁(liáng)內板前部(bù)本(běn)體製件及在整車上(shàng)搭接(jiē)關係的示(shì)意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中出現了回彈問題,圖2標示出了製件(jiàn)回彈部位及(jí)具體的回彈量。經過反複分析,並根據其搭接關係與(yǔ)設計人員溝通,對(duì)製件做出更改,增加加強(qiáng)筋長度,在模具本身增加整形序,預定整形(xíng)1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁全部整形,保證製件無回彈現(xiàn)象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形鑲塊,而且模具(jù)鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火(huǒ)硬度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改(gǎi)模具,現場(chǎng)驗證成形製件無回彈(dàn)現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可以確定容易回彈製件明(míng)細,對(duì)此類製件應(yīng)用的開發流程(chéng)。
另外,目前通用的解(jiě)決(jué)板料衝壓回彈的工藝措施做法有如下麵幾點:
1、校正彎(wān)曲
校正彎曲力(lì)將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層金屬受(shòu)擠(jǐ)壓,被校正後,內外層都被(bèi)伸長,卸載後擠(jǐ)壓兩區的回彈趨勢相(xiàng)抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲(qǔ)前進行退火,降低(dī)其硬度和屈服應力可減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢複,板料的變形角度及半徑會變大,可以采用板料(liào)變形程度超(chāo)出理論變(biàn)形程度的方(fāng)式來減小回彈。
4、熱(rè)彎
采用加熱彎曲,選擇(zé)合適溫度,材料有足夠的時(shí)間軟化,可以減小回彈(dàn)量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲(qǔ)的同時施加切向拉力,改變板料內部的應力狀態(tài)和分布情況,讓整個斷麵處於(yú)塑性拉伸變形範圍內(nèi),這些卸(xiè)載後(hòu),內外層的回彈趨勢相互(hù)抵消,減小(xiǎo)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,使內外層的回彈趨勢(shì)相互抵消。
7、多次彎曲
將彎曲成形分成多次(cì)來進行,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(huí)彈。當板(bǎn)形U形彎曲時,由於兩(liǎng)側(cè)對稱彎曲(qǔ),采用這種方法效果比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成(chéng)形
將零件一部分采(cǎi)用彎曲成形後再通過拉延成形(xíng)以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產品有效。
10、控製殘餘(yú)應(yīng)力
拉延時在工具的表麵增加局部的凸包形(xíng)狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使材料內的(de)殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈(dàn)
在加工工具表(biǎo)麵時,設法使板料產生負向回彈。上(shàng)模返回後(hòu),製件通過回彈而達到要求的形狀。
12、電磁法
利用電(diàn)磁脈衝衝(chōng)擊材料表麵,可以糾(jiū)正由於回彈(dàn)造成的形狀(zhuàng)和尺寸(cùn)誤差(chà)。