衝壓件回彈控制方法
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。藉助分析,準確預測回彈量,對產品設計和工藝進行最佳化,利用產品形狀、工藝和補償來減少回彈。而在模具除錯階段,必須嚴格按照工藝分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作量增加了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、行程及進料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題,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使用同樣的軟體,但關鍵是如何設定分析引數,以及對回彈結果進行有效評估。
異型零件回彈控制
前地板左右門檻製件開發過程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標註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度數,做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控制
某車型擺臂加強板製件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,導致成形制件偏移,左右對稱開發L型製件回彈整改與U型零件基本一致。
U型零件回彈控制
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制件及在整車上搭接關係的示意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中出現了回彈問題,圖2標示出了製件回彈部位及具體的回彈量。經過反覆分析,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,在模具本身增加整形序,預定整形1~3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁全部整形,保證製件無回彈現象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具,現場驗證成形制件無回彈現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可以確定容易回彈製件明細,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面幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,解除安裝後擠壓兩區的回彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢復,板料的變形角度及半徑會變大,可以採用板料變形程度超出理論變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
採用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內部的應力狀態和分佈情況,讓整個斷面處於塑性拉伸變形範圍內,這些解除安裝後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、區域性壓縮
區域性壓縮工藝是透過減薄外側板料的厚度來增加外側板料的長度,使內外層的回彈趨勢相互抵消。
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。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,採用這種方法效果比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成形
將零件一部分採用彎曲成形後再透過拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產品有效。
10、控制殘餘應力
拉延時在工具的表面增加區域性的凸包形狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使材料內的殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具表面時,設法使板料產生負向回彈。上模返回後,製件透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面,可以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差。
衝壓件回彈控制方法
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。藉助分析,準確預測回彈量,對產品設計和工藝進行最佳化,利用產品形狀、工藝和補償來減少回彈。而在模具除錯階段,必須嚴格按照工藝分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作量增加了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、行程及進料量等),雖然衝壓件都沒有成形問題,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使用同樣的軟體,但關鍵是如何設定分析引數,以及對回彈結果進行有效評估。
異型零件回彈控制
前地板左右門檻製件開發過程中出現回彈4°現象(見圖6),圖6標註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度數,做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控制
某車型擺臂加強板製件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,導致成形制件偏移,左右對稱開發L型製件回彈整改與U型零件基本一致。
U型零件回彈控制
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制件及在整車上搭接關係的示意圖,從圖1可以看出,此製件在開發過程中出現了回彈問題,圖2標示出了製件回彈部位及具體的回彈量。經過反覆分析,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,在模具本身增加整形序,預定整形1~3.5 mm.
工藝排序增加整形序,製件整個側壁全部整形,保證製件無回彈現象發生。如圖5所以,組後翻邊側衝序增加整形鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質,保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具,現場驗證成形制件無回彈現象出現。
根據以往開發車型的經驗,可以確定容易回彈製件明細,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面幾點:
1、校正彎曲
校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,解除安裝後擠壓兩區的回彈趨勢相抵可以減小回彈。
2、熱處理
在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲後再淬硬。
3、過度彎曲
彎曲生產中,由於彈性恢復,板料的變形角度及半徑會變大,可以採用板料變形程度超出理論變形程度的方式來減小回彈。
4、熱彎
採用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的時間軟化,可以減小回彈量。
5、拉彎
該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內部的應力狀態和分佈情況,讓整個斷面處於塑性拉伸變形範圍內,這些解除安裝後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6、區域性壓縮
區域性壓縮工藝是透過減薄外側板料的厚度來增加外側板料的長度,使內外層的回彈趨勢相互抵消。
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。當板形U形彎曲時,由於兩側對稱彎曲,採用這種方法效果比較好。
9、變整體拉延成為部分彎曲成形
將零件一部分採用彎曲成形後再透過拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產品有效。
10、控制殘餘應力
拉延時在工具的表面增加區域性的凸包形狀,在後道工序時再消除增加的形狀,使材料內的殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11、負回彈
在加工工具表面時,設法使板料產生負向回彈。上模返回後,製件透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面,可以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸誤差。