一站式(shì)精密五金件加(jiā)工製造(zào)
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衝壓件回彈的影(yǐng)響因素和有效控製方法
對於各類衝壓件(jiàn)來說,部落覺(jiào)得,拉深模是最(zuì)不好處理的(de),因為材料會(huì)產(chǎn)生流(liú)動,其它的類型,會處理一些,但像尺寸要求高(gāo)的衝壓件,回(huí)彈(dàn)的問題有時候也是非常頭痛的,目前部落(luò)還沒有看到哪裏有準備的回(huí)彈(dàn)計算公式,一般(bān)都是大家(jiā)憑經驗,針對不同的材料,不同的R角來進行補償處理.當然,產(chǎn)生回彈的影(yǐng)響因素我們都(dōu)是(shì)比較清楚的,如果(guǒ)在修理(lǐ)模具方(fāng)麵,針對一些狀況,我們還是可(kě)以找到有(yǒu)效控(kòng)製回彈方法.
回彈對於汽(qì)車衝壓件(jiàn)來說是(shì)較難(nán)解決的問題,現階(jiē)段(duàn)僅用軟件分析理論回彈補償量(liàng),在產品上增(zēng)加加強(qiáng)筋控製回彈,但這樣卻不能完全控製回彈,還需(xū)要在模具調(diào)試階段彌補分析回彈補償量的不足,增加整形工序。
衝(chōng)壓件回彈的影響因素
1. 材料性能
在(zài)汽車身上有不同強度的衝壓(yā)件,從(cóng)普通板材到高強板,不同板材(cái)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(jiàn)的材料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合金高強(qiáng)度鋼(gāng)板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板料的表麵質(zhì)量差、厚度公差大、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
在成形過程中,板料厚度對彎(wān)曲性能(néng)有很大的影響,隨著板料厚度(dù)增加,回(huí)彈現象會逐漸減少,這是因為隨(suí)著(zhe)板(bǎn)料厚(hòu)度增加,參與塑性變形材料增加,進(jìn)而彈性(xìng)回複變形(xíng)也增加,因此,回彈變小。
隨著厚板料(liào)零件材料強(qiáng)度級別的不(bú)斷提高,回彈所造成零件尺寸精度的問題(tí)越來越嚴重,模(mó)具設計和(hé)後期的工藝調試都要求(qiú)對零件回彈的性(xìng)質及大小有所(suǒ)了解,以便(biàn)采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑與板(bǎn)厚之比一般都(dōu)很小,板(bǎn)厚方向的應力及其應力變化不容忽視.
3. 零件形狀
不(bú)同形狀的(de)零件回彈差異很大,形(xíng)狀複雜的零件一般都會增加(jiā)一序整形,防止成形不到(dào)位出現回彈現象,而更有一部分特殊形狀零件比較(jiào)容易出現回彈現象,如U型零部件,在分(fèn)析成形過程(chéng)中,必須(xū)考慮回彈補償事宜。
4. 零件(jiàn)壓邊力
壓(yā)邊力(lì)衝壓(yā)成形(xíng)過程是一項(xiàng)重要的(de)工藝措施,通過不斷(duàn)優化壓邊力,可以(yǐ)調整材料流動方(fāng)向,改善材料內部應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加(jiā)充分,特別是零件側壁與R角(jiǎo)位置,如果成形(xíng)充分(fèn),會使(shǐ)內外(wài)應力差減少,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(pèi)壓料麵上(shàng)的進料阻力(lì),從而提高材(cái)料成形性(xìng),在容易出現(xiàn)回(huí)彈的零件上設置拉延筋,會使零件(jiàn)成形更(gèng)充分,應力分(fèn)布更(gèng)均勻,從而回彈減小。
衝壓件回彈控製方(fāng)法
減(jiǎn)少或消除回彈最佳(jiā)的時機是在產品設計和(hé)模具開發階段。借助(zhù)分析,準確預測回(huí)彈量,對(duì)產品設計和工藝(yì)進(jìn)行優(yōu)化,利用產品形狀、工藝和(hé)補(bǔ)償來減少回彈。而在(zài)模具調試階段,必須(xū)嚴格(gé)按照工(gōng)藝分(fèn)析的指(zhǐ)導來試模。與普通SE分析比(bǐ)較,回彈的分析和(hé)矯正的工作量增加(jiā)了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試(shì)周(zhōu)期。
回彈是與拉延成形過程緊密相關的。在不(bú)同的拉(lā)延條件下(噸位(wèi)、行程及進料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題(tí),但在切邊後的(de)回彈會更加明顯地顯現出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的(de)軟件,但關鍵是如何(hé)設置分析參數,以及對回彈結(jié)果(guǒ)進行有效評估。
異型零(líng)件(jiàn)回彈控製
前地板(bǎn)左右門(mén)檻製件開(kāi)發過程(chéng)中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了(le)製件回彈部(bù)位及回(huí)彈多少度。根據製件回彈部位(wèi)及(jí)回彈度數(shù),做出如圖7所示的對(duì)策。在工藝路線上同樣增加整(zhěng)形(xíng)4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材(cái)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(jiā)強板製件L型製件,一般L形狀製件(jiàn)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(piān)移,左右對稱開發(fā)L型製件回(huí)彈(dàn)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(běn)體製件及(jí)在整車上搭接關係的示意圖,從圖1可以看出,此(cǐ)製件在開(kāi)發過程中出現了回彈問(wèn)題,圖2標(biāo)示出(chū)了製件回彈部位及具體的回彈量。經過反複分析,並根據其搭接關係(xì)與設計人員溝(gōu)通,對製件(jiàn)做出更改,增加加(jiā)強筋長度,在模具本身增加整形序,預定整形1~
3.5 mm.
工藝排(pái)序增加整形序,製件整個側(cè)壁全(quán)部整(zhěng)形,保證製件無回彈現象發生。如圖5所(suǒ)以(yǐ),組(zǔ)後翻邊(biān)側衝序增加整形鑲塊,而且模具(jù)鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度(dù)達(dá)到HRC58~62。最終確定此方案,按(àn)照此方案(àn)更(gèng)改(gǎi)模具,現場驗證成(chéng)形製件無回彈現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可以確(què)定容易回彈(dàn)製件明細,對此類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下麵(miàn)幾(jǐ)點:
1、校正彎曲
校(xiào)正彎曲力將使衝(chōng)壓力集中在彎曲變形區,迫使內層(céng)金屬受擠壓(yā),被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的回彈趨(qū)勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在(zài)彎曲前進行退火,降低其硬度和(hé)屈服應(yīng)力(lì)可減(jiǎn)小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再淬(cuì)硬(yìng)。
3、過度彎曲
彎曲生(shēng)產中,由(yóu)於彈性恢複,板料的變形角(jiǎo)度及半徑會變大,可以采(cǎi)用板料變形程度超(chāo)出理論(lùn)變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎(wān)
采用加熱彎曲,選(xuǎn)擇合適溫度,材料有(yǒu)足夠的時間軟化,可以減(jiǎn)小回彈量。
5、拉彎
該方法(fǎ)是在板料彎曲的同時施(shī)加切向拉力,改變板料(liào)內部的應力狀態和分布(bù)情況,讓整個(gè)斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些卸載後,內外(wài)層的回彈趨勢(shì)相互抵消,減小了回彈。
6、局(jú)部壓(yā)縮
局部壓縮工藝是通過減薄外(wài)側板(bǎn)料的厚度來(lái)增加外側板料的長度(dù),使內外層的回彈趨勢相互抵消。
7、多次彎曲
將(jiāng)彎曲成形分成多次來進行,以消除(chú)回彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲部(bù)位的內側進行壓縮,以消除回彈。當板形U形彎曲時(shí),由(yóu)於兩側對稱彎曲,采用這種方法效果比(bǐ)較好。
9、變整體(tǐ)拉延成為部分彎曲成形
將零件一部(bù)分(fèn)采用彎曲成形(xíng)後再通過拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡(jiǎn)單的產品有效。
10、控製殘餘(yú)應力
拉延時在工具的表麵增加局部的凸(tū)包形狀,在後道工序(xù)時再消除增加的形狀,使材料內的殘餘(yú)應力平(píng)衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具(jù)表麵時,設法使(shǐ)板料(liào)產生(shēng)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(lì)用電(diàn)磁脈衝衝擊(jī)材料表麵,可以糾正由於(yú)回彈造(zào)成的形狀和尺寸誤差。