一(yī)站式精密五金件加工製造(zào)
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衝壓件回彈的影響因素和有效控製方法
對於各類衝壓件來說,部落覺得,拉深模是最不好處理的,因為材料會產生流動,其它的類(lèi)型(xíng),會處理一(yī)些,但像(xiàng)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(píng)經(jīng)驗,針對不同的材料,不同的R角來進行補償處理.當(dāng)然,產生回彈(dàn)的(de)影響因素我們都是比較清楚的,如(rú)果在修理模具方麵,針對一些狀況,我們還是可以找到有效控製回彈方法.
回彈對於汽車衝壓件來(lái)說是較難解決的問題,現階(jiē)段僅用軟件分析理論回彈補償量(liàng),在產品上增加加(jiā)強筋控製回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需要在模具(jù)調(diào)試階段彌補分析回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝壓件(jiàn)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(jiàn),從普通板材(cái)到高強板,不(bú)同板(bǎn)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(zhá)碳素鋼板(bǎn)或熱軋低合金高強度鋼板。與冷(lěng)軋薄板料相比,熱軋厚板料的(de)表麵質量差、厚度公差大、材料力學性能不穩定,並且材料的延伸(shēn)率較低.
2. 材料厚度
在成形(xíng)過程中,板料厚度對彎曲性能有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸減少,這(zhè)是因為隨著板料(liào)厚度增加,參與塑性(xìng)變形材料增加,進而彈性回複變(biàn)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(suǒ)造成零(líng)件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後期的工藝調試都要求對零件回彈的性質及大小有所了解,以便采取相應的(de)對策和補救(jiù)方案。
對於厚板料零件,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.
3. 零件形狀
不同形狀的零件回彈差異很大,形狀複雜(zá)的零件一般都會增加一(yī)序整形,防止成形不到位出現回彈現象,而更有一(yī)部分特(tè)殊形狀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,必須考慮回彈(dàn)補償事(shì)宜。
4. 零件壓邊力
壓(yā)邊力衝壓成形過程是一項重要的(de)工藝措施,通過不斷優化壓邊(biān)力,可以調整材料流動(dòng)方向,改善材料內部(bù)應力分布。壓邊力增大(dà)可以使零件拉(lā)延更加充分,特別是零件側壁與R角位置,如果成形充分,會使內外應力差減少,從而使回彈減小。
5. 拉(lā)延筋
拉延筋在當今工藝中應用較為廣(guǎng)泛,合理的設置拉延的位置,能夠有效地改變材料流動方(fāng)向及有效分配壓料麵上的(de)進料阻力,從而提高材料成形性,在容易出現(xiàn)回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形(xíng)更充分,應力分布更均勻,從而回彈減(jiǎn)小。
衝壓件回彈控製方法
減少或消除回彈最佳(jiā)的時機是(shì)在產品(pǐn)設計(jì)和模具開發階段。借(jiè)助(zhù)分析(xī),準(zhǔn)確預測(cè)回彈量,對產品(pǐn)設計和工藝進行優化,利用產品形狀(zhuàng)、工(gōng)藝和補償來減少回彈。而在模具調試階段,必須嚴格按(àn)照工(gōng)藝分析的指導來試模。與普通SE分析(xī)比較,回彈的分析和矯(jiǎo)正的工作量增加了30%~50%,但卻可(kě)以大大縮(suō)短模具調試(shì)周期。
回彈是與拉延成形過程(chéng)緊(jǐn)密相關的(de)。在(zài)不同(tóng)的(de)拉延條件下(噸位、行程及進料量等(děng)),雖然衝壓件都沒有成形問題(tí),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(xī)參數,以及對(duì)回彈結果進行有效評估。
異型零件回彈控製
前地板左右門檻製件開發過程中(zhōng)出現回彈(dàn)4°現象(xiàng)(見圖6),圖6標注出了製(zhì)件回彈部位(wèi)及回彈多少度。根據製件(jiàn)回(huí)彈(dàn)部位及回彈度數,做(zuò)出如(rú)圖(tú)7所示的對策。在(zài)工藝路(lù)線上同樣增加整形4°,增加第(dì)三(sān)序整形序,同時模具整形鑲塊(kuài)材(cái)質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回(huí)彈控製
某車型擺臂加強板製(zhì)件L型製件,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(lì),導致成形製件偏移,左右對(duì)稱開發L型(xíng)製件回(huí)彈整改與U型零件基本一致。
U型零件回彈控(kòng)製
一般U型零件都容易出(chū)現(xiàn)回彈,圖1為某車型左/右前縱梁內板前部本(běn)體(tǐ)製件及在整車上搭接關係的示意圖,從(cóng)圖1可以看出,此製件在開發過程中(zhōng)出現了回彈問題,圖2標示出了(le)製件回彈部位及具體的回彈量。經過反(fǎn)複分析,並根據其搭接關係與設計人員溝通,對製件做出更改,增加加強筋長度,在(zài)模具本身增加整形序,預定(dìng)整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁(bì)全部整形,保(bǎo)證製件無回彈現象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加(jiā)整形鑲塊,而且模具鑲塊(kuài)全部(bù)用Cr12MoV材質,保證處(chù)理淬火硬度達到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(xiàn)。
根據以往(wǎng)開發車型的經(jīng)驗,可以確定容易回彈製件明細,對此類(lèi)製件應用的開發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓回彈的工藝措施做法有如(rú)下麵幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將(jiāng)使衝壓力集中在(zài)彎曲變形區,迫使內層金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的回(huí)彈趨勢相抵可以減小回(huí)彈。
2、熱處理
在彎曲前(qián)進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小(xiǎo)回彈,同時(shí)也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲(qǔ)
彎曲生產中,由於彈性恢複,板料的變形角度及半徑會變(biàn)大,可以采用板料變形(xíng)程度超出理論變形程度的方式來減小(xiǎo)回(huí)彈。
4、熱彎
采(cǎi)用加熱彎曲,選擇(zé)合適溫度,材料有足夠的時間軟(ruǎn)化,可(kě)以(yǐ)減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板(bǎn)料彎曲的同時(shí)施加切向拉力,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(zhè)些卸(xiè)載後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄外側板料的厚度來增加外(wài)側板料的長度,使內外層的回(huí)彈趨勢(shì)相互抵消。
7、多(duō)次彎曲
將彎曲成(chéng)形分成多次來進行,以消除回彈。
8、內側圓角(jiǎo)鈍化(huà)
從彎曲部位的內側進行壓縮,以消除回彈。當板形U形彎曲時,由(yóu)於兩側對稱彎曲,采用這(zhè)種方法效果比較好。
9、變(biàn)整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(yán)成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產品有(yǒu)效。
10、控製殘餘應(yīng)力
拉延時在工具的表麵增加局部的凸包形狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使材料內(nèi)的殘餘應(yīng)力平衡(héng)發生變(biàn)化,以消除回彈(dàn)。
11、負回(huí)彈(dàn)
在加(jiā)工工具表麵時,設法使板料產生(shēng)負向回彈(dàn)。上模返回後,製件通過回彈而達到要求的形(xíng)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成的形狀和尺寸誤(wù)差。