衝壓件回彈(dàn)的影(yǐng)響因素和有(yǒu)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(hǎo)處理的,因為材料會產生流動(dòng),其它的類型,會處理一些,但像尺寸要求高的(de)衝壓件,回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準備的回彈計算公式,一般都(dōu)是大家憑經驗,針對不同的材料(liào),不同的R角來進行補償處理(lǐ).當然(rán),產生回彈(dàn)的影(yǐng)響因素我們都是比較清楚的,如果在修理(lǐ)模具方麵,針對一些狀況,我們還是可以找到有效(xiào)控製回彈方法.
回彈(dàn)對於汽車衝壓件來(lái)說是較難(nán)解決的(de)問題,現階段僅用軟件分析理論回彈補償量(liàng),在產品上增加加強筋控(kòng)製回彈,但(dàn)這樣卻不能完全控製回彈,還需要(yào)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(de)影響因素
1. 材料性能
在汽車身上有(yǒu)不同強度的衝壓件,從普通板材到高強板,不同(tóng)板材有著不同(tóng)的屈服(fú)強度,板材的屈服強度越高,就越(yuè)容易出現回彈現象。
厚板料零件的材料一般(bān)采用熱軋碳素(sù)鋼板或熱軋低合金高強度(dù)鋼板。與冷軋薄(báo)板料相比,熱軋厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材(cái)料力學性能不穩定,並且材料(liào)的(de)延(yán)伸率較低.
2. 材料厚度
在成形過程(chéng)中,板料厚度對(duì)彎曲性能有(yǒu)很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸(jiàn)減(jiǎn)少,這是因為(wéi)隨著板料厚度增加,參(cān)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(líng)件材料強度級別的不斷提高,回彈所(suǒ)造成零件尺寸精(jīng)度(dù)的問題(tí)越來越嚴重(chóng),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(xiǎo)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(dōu)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
不同形狀的零件回彈差異(yì)很大,形狀複雜的零件一般都(dōu)會增(zēng)加一序整形,防止(zhǐ)成形(xíng)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(chū)現回彈現象,如U型零部件,在分析成(chéng)形過程中,必須考(kǎo)慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力衝壓成形過程是一(yī)項重要的工藝措施(shī),通(tōng)過不斷優化壓邊力,可以調整材料(liào)流動方向,改善材料內部(bù)應力分布。壓邊力增大(dà)可(kě)以使零件拉延更加充分,特別是零件側壁與R角位置,如果成形充分,會使內外應力(lì)差減少(shǎo),從而使回彈減小(xiǎo)。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用較為廣(guǎng)泛,合理的設(shè)置拉延的位置,能夠有(yǒu)效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(xìng),在容(róng)易出現回彈的零件(jiàn)上設置拉延筋,會使零件成(chéng)形(xíng)更充分,應(yīng)力分布更均勻,從而回彈減小。
衝壓件回彈控製(zhì)方法
減少或消除回彈最佳的時機是在(zài)產品設計(jì)和(hé)模(mó)具開發階段。借助(zhù)分析,準確預測回彈量,對產品設計和(hé)工藝進行優化,利(lì)用產品形狀、工藝和補(bǔ)償來減少回彈。而在模具調試階段,必須(xū)嚴格(gé)按照工(gōng)藝分析的指導來試模(mó)。與普通SE分析比較,回彈的分析和矯正(zhèng)的工作量增加了(le)30%~50%,但卻可以大大縮短模具(jù)調試周期。
回彈是與拉(lā)延成形過程緊密相關的。在不同的拉延條件下(噸位、行程及進料量等),雖然衝壓件都(dōu)沒有成形問題,但(dàn)在切邊後的回彈會更加明顯地顯現出(chū)來,回彈分析與拉延成形(xíng)分析使用同樣的軟件,但關鍵是如何設置分析參數,以及對回彈結果進行有效評估。
異型零件回彈控製
前地板(bǎn)左右門檻製(zhì)件開發過程中出現回彈4°現(xiàn)象(見圖6),圖6標(biāo)注出(chū)了製件回彈部位及回彈多少度。根據製件回彈部位(wèi)及回彈(dàn)度數,做出(chū)如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增(zēng)加(jiā)第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需(xū)達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂(bì)加強板製件L型製件,一般(bān)L形狀製件均為左(zuǒ)右對策同模開發,為防止存在(zài)側向力,導致成形製件偏移,左右對稱開發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/右前縱梁內板前部本體製件及(jí)在整車上搭接關係的示意圖,從圖1可(kě)以看出,此(cǐ)製件在開發過程中出(chū)現了回彈問題(tí),圖2標示出了(le)製件回(huí)彈部位及具體的(de)回彈量(liàng)。經過(guò)反複分析,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(zhǎng)度,在模(mó)具本(běn)身增(zēng)加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排序增加(jiā)整形序,製件整個側壁全部整形(xíng),保證製件無回彈現象發生。如圖5所以(yǐ),組後翻邊側衝序增(zēng)加整形(xíng)鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理(lǐ)淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案(àn)更改模(mó)具,現場驗證(zhèng)成形製件無回彈現象出(chū)現。
根據以往開發車型的經驗,可以確定容易回彈製件明細,對此類製件應用的(de)開發流程。
另外,目前通用的解決板(bǎn)料衝壓回彈的(de)工藝(yì)措施做法有如下麵幾點(diǎn):
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層金屬受(shòu)擠壓,被校正後,內外(wài)層都被伸長,卸載(zǎi)後擠壓兩區的回彈(dàn)趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低(dī)其硬度和(hé)屈服應力可(kě)減小回彈,同時也降低了彎曲力(lì),彎曲(qǔ)後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於(yú)彈性恢(huī)複,板料的變(biàn)形(xíng)角度(dù)及半徑(jìng)會變大,可以采用板料變形程度超出理論變形程度的方(fāng)式來(lái)減小(xiǎo)回彈。
4、熱彎
采(cǎi)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(huí)彈量。
5、拉彎
該方(fāng)法是在板料彎曲的(de)同時施加切向拉(lā)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(lā)伸變形範圍內,這些卸載(zǎi)後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減(jiǎn)小了回彈(dàn)。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是通過減薄外側板料的厚度來(lái)增加外側板料的(de)長度,使內外層的回彈趨勢相互抵消。
7、多次(cì)彎曲
將彎曲成形分(fèn)成多次來進行,以消除(chú)回彈。
8、內側圓角鈍(dùn)化
從彎曲部位的內側進行壓(yā)縮,以消除(chú)回(huí)彈。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采用這種方法效果比較好。
9、變(biàn)整體拉延成為部(bù)分(fèn)彎曲成形
將(jiāng)零件一部(bù)分采用彎曲成形(xíng)後再(zài)通過拉延成形以減少回彈(dàn)。這種方法對(duì)二維形狀簡單的產品有效。
10、控製殘餘應力
拉延時在工具的表麵增加局部的(de)凸包形狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使材料內(nèi)的殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具表麵時(shí),設法使板(bǎn)料產生負向回彈。上模返回後,製件通(tōng)過回(huí)彈而達到要求(qiú)的形狀。
12、電磁法
利用電(diàn)磁脈衝(chōng)衝擊材料(liào)表麵,可以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差(chà)。