一站式精密五金件加工製造(zào)
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衝壓件回(huí)彈的影響因素和有效控製(zhì)方法
對於各類衝壓件來說,部落覺(jiào)得(dé),拉(lā)深(shēn)模是最不好處理的,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(yā)件,回彈的問題有時候也是非常(cháng)頭痛的(de),目前部落還沒(méi)有看到哪裏有準備的回彈計算公(gōng)式,一般都是大家憑經驗,針對不同的材料,不同的R角來進行補償處理.當然,產生回彈的影響因素我們都是比較(jiào)清楚的(de),如果在修理模具方(fāng)麵,針對一些狀況,我們還是可以找(zhǎo)到有效控製回彈方法.
回彈對於汽(qì)車衝壓件來說是較難解決的(de)問(wèn)題,現階段僅用軟件分析理論回彈補償量,在產品上增加加強筋控製回彈,但這樣(yàng)卻不能完全控製回彈,還需要在模具調試階(jiē)段彌補分析(xī)回彈補償量的不足(zú),增加整形工序。
衝壓件回彈的影響因素
1. 材料性能
在汽車身上(shàng)有不同強(qiáng)度的衝壓件,從普通板材到高強板,不同板材有著不同的(de)屈服強度,板材的(de)屈服強度越高,就越容易出現回彈(dàn)現象。
厚板料零件的材料一般(bān)采用熱軋碳素(sù)鋼板或(huò)熱軋低合金高強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板(bǎn)料的(de)表麵質量差、厚(hòu)度公差大、材料力學性能不穩(wěn)定(dìng),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(dù)對彎曲性能有很大的影響,隨著板料厚度增加,回彈現(xiàn)象會逐漸減(jiǎn)少,這是因為(wéi)隨著板(bǎn)料厚度增加,參與塑性(xìng)變形材料增加,進而彈性回複變形也(yě)增加,因此,回(huí)彈變小。
隨著(zhe)厚板料零件材料強度級別的不斷(duàn)提高,回彈所造(zào)成零件尺寸精度的問題越來越嚴重(chóng),模具設計和後(hòu)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,以便采取相應(yīng)的對策和補救方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑與板(bǎn)厚之比一般都很小,板厚方向的應力(lì)及其應(yīng)力變化(huà)不容忽視.
3. 零件形狀
不同形狀的零件回彈差異很大,形狀複雜的零件(jiàn)一(yī)般都會增加一序(xù)整形,防止成形不到位出現回(huí)彈現象,而更(gèng)有一部分特殊形狀零件比(bǐ)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(xū)考慮回彈補償(cháng)事宜。
4. 零件壓邊力
壓邊力(lì)衝(chōng)壓成形過程是一項重要的工藝措施,通過不斷優化壓邊力,可以調整材料流動方(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充分,特別是零件側壁與R角位置(zhì),如果成形充分(fèn),會使內外應力差減少,從(cóng)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(xiào)分配壓料麵上(shàng)的進料阻力,從而提高材料成形性,在(zài)容易出現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(yún),從而回彈減小。
衝壓件回彈控製方(fāng)法
減少或消除回彈最佳的時機是在產品設計和模具開發階段。借助分析,準確(què)預測回彈量,對產品設計和(hé)工藝進行優化,利用產品形狀、工藝和補償來(lái)減少回(huí)彈。而在模具調試階段,必須嚴格按照工藝分析的(de)指導來試模。與(yǔ)普通SE分析比較,回彈的分析(xī)和矯正(zhèng)的工(gōng)作量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調試周期。
回彈是與拉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(liào)量等),雖然衝壓件都沒(méi)有成形問題,但在(zài)切邊(biān)後(hòu)的回(huí)彈會更加明顯地顯現出來,回彈分析與拉延成形分析使用(yòng)同樣的(de)軟件,但(dàn)關鍵(jiàn)是如何設置分析參數,以及對(duì)回彈結果進行有效評(píng)估。
異型零(líng)件回彈控製
前地板左右(yòu)門檻製件開(kāi)發過程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標注出了製(zhì)件回(huí)彈部位及回彈多少度。根據製(zhì)件回彈部位(wèi)及回彈度(dù)數,做(zuò)出如圖7所示的對(duì)策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三序整形序,同時模具整形(xíng)鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件(jiàn)回彈控製
某車型擺臂加強(qiáng)板製件L型製件,一般L形(xíng)狀製件均為左右對策同模開發,為防止存在側向力,導致(zhì)成形製件偏移,左右對稱(chēng)開發L型製件回彈整改與(yǔ)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(xíng)左/右前縱梁(liáng)內板前部本體製件及在整車(chē)上搭接關(guān)係的示意圖,從圖(tú)1可以看出,此製件在開發過程中出現(xiàn)了回彈問題,圖2標示出了製件回(huí)彈部位及(jí)具體的回彈量。經過反複分(fèn)析,並根(gēn)據其搭接關係與(yǔ)設計人員溝通,對(duì)製件(jiàn)做(zuò)出更(gèng)改,增加加強筋長度,在模具本(běn)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(zhèng)製件無回彈現象發生。如圖5所(suǒ)以,組後翻邊側衝序增加整形鑲(xiāng)塊,而且(qiě)模具鑲塊(kuài)全部用Cr12MoV材(cái)質,保證處(chù)理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方(fāng)案,按照此方案更改模具,現場驗證成形製件無(wú)回彈現象出現。
根據以往開(kāi)發車型的經驗,可以確定容易回彈製件明細,對此類製件應用的開(kāi)發(fā)流程。
另外,目前通用的(de)解決板料衝壓回彈的工藝措施做法有(yǒu)如下麵幾點:
1、校(xiào)正彎(wān)曲(qǔ)
校正彎曲力將使衝壓力集(jí)中在彎曲變形區(qū),迫使內層金屬受(shòu)擠壓,被校正後,內外(wài)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(rè)處理
在(zài)彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小回(huí)彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再(zài)淬硬。
3、過度彎(wān)曲
彎曲生產中,由於彈(dàn)性恢複,板料的變形角(jiǎo)度及半徑會變大,可以采用板料變形程度超出理論變形程度的方式來減(jiǎn)小回彈。
4、熱彎
采用(yòng)加熱彎(wān)曲,選擇合適溫度,材料(liào)有足夠的時間(jiān)軟化,可以減小回(huí)彈量。
5、拉彎
該(gāi)方法是在(zài)板料彎曲的同時(shí)施加(jiā)切向拉力,改變板料內部的應(yīng)力狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍內,這些卸(xiè)載後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小了回(huí)彈。
6、局部壓縮
局部(bù)壓縮工藝是通過減薄外側板料的厚度來增加外側板(bǎn)料的長度,使內外(wài)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來進行,以消除回(huí)彈。
8、內側圓角鈍化
從彎曲(qǔ)部位的內側進行壓縮,以消除回彈。當(dāng)板形U形彎曲(qǔ)時,由於兩側(cè)對稱彎曲,采用(yòng)這種方法效果比較好。
9、變整體拉(lā)延成為部分彎(wān)曲成形
將零件一部分采用彎曲成形後再(zài)通過拉延成形以減少回彈。這(zhè)種方法對二維形狀簡單的產品有效。
10、控製殘餘應力(lì)
拉延時(shí)在工具的(de)表麵增加局部的凸(tū)包形狀,在(zài)後道工序時再消除增加的形狀,使材料內的殘餘應力平衡發生變化,以(yǐ)消除回彈。
11、負回彈
在(zài)加工工具(jù)表麵(miàn)時(shí),設法使板料產生負向回彈。上模(mó)返回後(hòu),製件通過回彈而達到要求的形狀。
12、電磁法
利用電磁(cí)脈衝衝擊材(cái)料表麵,可以糾正由於回(huí)彈造成的形(xíng)狀和尺寸誤差。