衝壓件回彈的影(yǐng)響因素和有效(xiào)控製方法
對於各(gè)類衝壓件來說,部落(luò)覺得,拉深模是最不好處理(lǐ)的,因為材料會產生流動,其它的類型,會處理一些,但像尺寸(cùn)要求高的衝壓件,回彈的問題有(yǒu)時候也是非(fēi)常頭痛的,目前部落還沒有看到哪裏有準備的(de)回彈計算公式(shì),一般都是大家憑經驗,針對不(bú)同的材料,不同的R角來進行補償處理.當然,產生回(huí)彈的影響因素我們都是比較(jiào)清楚的,如果在修理模具方麵,針對一些狀況,我們還是可(kě)以找到有效控製回彈方(fāng)法.
回彈對於汽車衝壓件來說是較難解決的問題,現(xiàn)階(jiē)段僅用軟(ruǎn)件分析理論回彈補償量,在(zài)產品上(shàng)增加加強筋控(kòng)製回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需(xū)要(yào)在(zài)模具調試階段彌補分析回彈補償量的不足(zú),增加整形工序。
衝壓件回(huí)彈的影響因素
1. 材料性能
在汽車(chē)身上有不(bú)同強度的(de)衝壓件,從普通板材到高強(qiáng)板,不同(tóng)板材有著不同的(de)屈(qū)服強度,板材的屈服強(qiáng)度越高,就越容易出現回彈現象。
厚板(bǎn)料零(líng)件的材(cái)料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合金高強度鋼板。與冷軋薄板料(liào)相比,熱(rè)軋厚板料的(de)表麵質量差、厚度公差(chà)大(dà)、材料力學性能不穩定,並(bìng)且材料的延伸率較低.
2. 材料厚度
在(zài)成形過程中,板料厚度對彎曲性能有很大的影響,隨(suí)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(biàn)形也增加,因此,回彈變小。
隨(suí)著厚板料零件材(cái)料強(qiáng)度級別的不斷提高,回彈所造成零件尺寸(cùn)精度的問(wèn)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(jiě),以(yǐ)便采(cǎi)取相應的對策和補救(jiù)方案。
對於厚板(bǎn)料零(líng)件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方向(xiàng)的應力及(jí)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很大,形狀複雜的零件一般都會增加(jiā)一序整形,防止成形不到位出現回彈現象,而(ér)更有一部分特(tè)殊形狀零件比較容易出現回彈現象,如(rú)U型零部件,在分析成形過程中,必須考慮回彈補償事宜。
4. 零件壓邊力(lì)
壓邊力衝壓成形(xíng)過(guò)程是一項重(chóng)要的工藝措施,通過不斷優化壓邊力,可以調整材料流動方向,改善材料內部應(yīng)力分布。壓邊力增大(dà)可以使零件拉延更加(jiā)充分,特別是零件(jiàn)側(cè)壁與R角位置,如果成形充分,會使內外應力差減少,從(cóng)而使回彈減小。
5. 拉(lā)延筋(jīn)
拉延筋在當今工藝中應用(yòng)較為廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠有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,在(zài)容易出現(xiàn)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(jì)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(yì)進行優化,利(lì)用(yòng)產(chǎn)品形狀、工藝和補償(cháng)來減少回彈。而在模具調試階(jiē)段,必須嚴格按照工藝分析的指導來試(shì)模。與普通SE分析比較(jiào),回彈(dàn)的分析和矯(jiǎo)正的工作量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試周期。
回彈(dàn)是與拉延成(chéng)形(xíng)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),雖然衝壓件都沒(méi)有成形問題,但在切邊後(hòu)的回彈會更加明顯地顯現出來,回彈分析與拉延成(chéng)形分析使用同樣的軟件(jiàn),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
前地板左右門檻(kǎn)製件開發過程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標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(dàn)度數,做出如圖7所示的(de)對策(cè)。在工藝路線上同樣增加(jiā)整形4°,增加第三序整(zhěng)形序,同時模具(jù)整形鑲塊(kuài)材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控製
某車型擺臂加強(qiáng)板(bǎn)製件L型(xíng)製件,一(yī)般L形狀製件均為左右對策同(tóng)模開發,為(wéi)防止存在側向力,導致(zhì)成形製件偏移,左右對稱開發(fā)L型(xíng)製件回(huí)彈整改與U型零件基本一致。
U型零件回彈控製
一般U型零(líng)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在整車上搭(dā)接關係的示意(yì)圖,從圖1可以(yǐ)看出,此製件在開發過程中出現了回彈問題,圖(tú)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(bìng)根據其(qí)搭接關(guān)係與設計人員溝通,對製件做出更改,增加加強筋長度,在模具本(běn)身增加(jiā)整形序,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(bù)整形,保證製件無回彈現象發生。如圖5所以,組(zǔ)後翻邊側衝序增加(jiā)整形(xíng)鑲塊,而且模具鑲塊全部用(yòng)Cr12MoV材質(zhì),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)更改模具,現(xiàn)場驗證成形製件無回彈現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可以確定容易回(huí)彈製(zhì)件明細,對此(cǐ)類製件應用的開發流程。
另外,目前通用的解決板料衝壓(yā)回彈的工藝措施做法有如下麵幾點:
1、校正(zhèng)彎(wān)曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的回彈趨勢相(xiàng)抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力(lì)可減小(xiǎo)回彈,同時也降低了彎曲力,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大,可以采(cǎi)用板料(liào)變形程度超出理論變形程度的方式來減小回(huí)彈。
4、熱彎
采用加熱彎曲,選(xuǎn)擇合適溫(wēn)度,材料有足夠的時間軟化,可以減小回彈(dàn)量(liàng)。
5、拉彎
該方法是在板(bǎn)料彎曲的同時施加(jiā)切向拉力,改(gǎi)變板料內部的應力狀態和分布情況,讓(ràng)整(zhěng)個斷麵處於塑性拉伸變形範圍(wéi)內,這些(xiē)卸載後,內外層的回彈(dàn)趨勢相互抵消,減小了回(huí)彈。
6、局部壓縮
局部壓縮工藝是通過減(jiǎn)薄外側板料(liào)的厚(hòu)度來增加外側板料(liào)的長度,使內外層的回彈趨勢相互抵消。
7、多(duō)次彎(wān)曲
將彎曲(qǔ)成形(xíng)分成多次來進行,以消除回彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲部位的內側進行壓縮,以消除回彈(dàn)。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,采(cǎi)用這種方法效果比較好。
9、變(biàn)整體拉延成為部分彎曲成形(xíng)
將(jiāng)零件一部分采用彎曲成(chéng)形後再通過拉延成形以減少回彈。這種方法(fǎ)對二維形狀簡單的產品有效。
10、控製(zhì)殘餘應力
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,使材料內的殘餘應力平(píng)衡發生變化,以消除(chú)回彈。
11、負回彈
在加工(gōng)工具表麵時,設法(fǎ)使板料產生負向回彈。上模返回後,製件通過回彈而達到要求的形狀。
12、電磁法
利用電磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差。