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衝(chōng)壓成形發生塑性變形,同時也發生了彈性變形。成形負荷卸載後,零(líng)件便會產生一(yī)定回彈。回彈是在板料成(chéng)形後(hòu),成形件從模具中取出後必定會產生的變形,會影響零(líng)件最終形狀(zhuàng)。回彈量大小直接影響工(gōng)件的幾何精度,同(tóng)樣也是工(gōng)藝中很難克服的成形缺陷。
衝壓件回彈的影響(xiǎng)因素
1) 材料性能 不同強度的衝壓件,從普通板(bǎn)材到高強板,不同板材有著不同的屈服(fú)強度,板材的屈(qū)服強度越(yuè)高,就越容易出現回彈現象。厚板料零件的材料一般采(cǎi)用熱軋碳素(sù)鋼板(bǎn)或熱軋低合金高強度(dù)鋼板。與(yǔ)冷軋薄板料相比,熱(rè)軋厚板料的表麵質量(liàng)差、厚度公差大(dà)、材(cái)料力學性能不(bú)穩(wěn)定,並且材料的延伸率較低.。
回(huí)彈前後應力變化
2)材料厚度 在成形過(guò)程中,板料厚度對彎曲性能有很大影響(xiǎng),隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸(jiàn)減(jiǎn)少,這(zhè)是因為隨著板料厚度(dù)增(zēng)加,參與塑性變形材料增(zēng)加,進(jìn)而彈性回複變形也增加,因此(cǐ),回彈變小(xiǎo)。
板料界麵的切向(xiàng)應力
隨著(zhe)厚板料零件材料強度級別的(de)不斷提高,回彈所造成零件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設(shè)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),以便采取相應的對策和補救方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚(hòu)方向的應力及其應力變化不(bú)容忽視.。
3)零(líng)件形狀(zhuàng) 不同形(xíng)狀零件回(huí)彈差(chà)異很大,形狀複(fù)雜的零件一般都會增(zēng)加一序整形,防止成形不(bú)到位(wèi)出現(xiàn)回彈現象,而更有一部分特殊形狀零件比較容易出現回(huí)彈現象,如U形(xíng)零部件,在分析成形過程中,必須考慮回彈補償事宜。
4)彎曲中心角 彎(wān)曲中心角的值越大就(jiù)表示回彈累積值越大(dà),這樣就會造成嚴重的回彈現象,衝壓件形變的長度(dù)隨著彎曲(qǔ)中心角的增(zēng)大而(ér)增大。
5)模具間隙配合情況 模具在設計時就要(yào)在相對工作部(bù)分留有一(yī)倍料厚(hòu)的間隙,在間隙(xì)中(zhōng)容(róng)納產品。為實現材料更好的流動,在模具加工完畢後(hòu)要對(duì)模具的局部進行研配。尤其(qí)是彎曲模具,工(gōng)作部位的間隙越大導致的回(huí)彈也(yě)就越大,如果板料厚度的誤差允許範圍越大,則回彈也會越大,也會使模具的(de)間隙不能得到很好的確定。
6)相對彎曲半徑 相對(duì)彎曲半徑的值與回彈(dàn)值成正比,所以衝壓件的曲率越大則越不容易彎(wān)曲成形。
7)成形工藝 成形工藝是製(zhì)約其(qí)回彈值的一個重要方麵,一般來說,校正彎曲的(de)回彈效果比自由彎曲要(yào)好。如果在同一批衝壓件的(de)生產中要達(dá)到同樣的加工效果,校正彎曲比自由彎曲所(suǒ)需(xū)要的彎曲力要大很多,所(suǒ)以如果(guǒ)兩(liǎng)種方式采用一樣的彎曲力,則最後(hòu)達(dá)到的效果也不同。校正彎曲時所需要的校正(zhèng)力越大衝壓件的回彈越小,矯正彎曲力會(huì)使變形區內外側纖(xiān)維都被拉長,達到成型(xíng)效果。在彎曲力卸載後,內外側的纖維(wéi)都會縮短,但是內外(wài)側的回彈方向相反,使衝壓件向外的回彈能夠得到一定程度的緩解。
衝壓回彈的(de)解(jiě)決措施
1)產品設計 首先(xiān),材料方麵(miàn),在滿足產品的要求的前提下,要選擇屈(qū)服度小的(de)材料或者也可以適當的增(zēng)加材料的厚度。其次,衝壓件形狀的設計,衝壓件的形狀其(qí)回彈也有很重要的影響,形狀彎曲的複雜衝壓件在一(yī)次彎曲(qǔ)中,由(yóu)於各(gè)個方向的應力情況複雜,還存在著摩擦力(lì)等其他因素,回彈消除(chú)是十分困難的,所以(yǐ)在產品的形(xíng)狀設計時,對於複雜的衝壓件可以采用幾個部件組合的形式,解(jiě)決(jué)回彈問題。
還有可以設(shè)置防回彈(dàn)筋,也能有效地解決回彈缺陷,在滿足衝壓件要求的(de)前提(tí)下根據產品要求和回彈量(liàng)要求增加設置防回彈筋,可以改變產品形狀。最後,也可以通過(guò)減小彎曲部分R角的值來解決回彈缺陷。
2)工藝(yì)設計 首先,模具設計預成形工(gōng)序,增加預成形工序可以使一次性成形的衝壓件分布在不同的工序中完成,可以在一定程度上消(xiāo)除成形過程中的內應(yīng)力,從而解決回彈缺陷。其次,減小凹凸(tū)模具間隙,可以將其調整在一倍料厚左右(yòu),使材料與模具的貼合度達到最大,同時對模(mó)具進行(háng)硬化處理,也可有效地減少衝壓件拉(lā)毛現象,減小對模具的磨損。
還有對產品進行整(zhěng)形(xíng),如果產品的設計不能隨意更改,就可(kě)以在最後對衝壓件進行整形加(jiā)工,這(zhè)也是最後的辦法。最後,還有一些其他的方法解決回彈缺陷,如使用液壓衝壓設(shè)備,凸模設置頁腳等(děng),都可以(yǐ)在一定程度上解決回彈缺陷。
3)零件壓(yā)邊力 壓邊力衝壓成形過(guò)程是一項重要的工藝措施,通過不斷優(yōu)化壓邊(biān)力,可以調(diào)整材料(liào)流動方向,改善(shàn)材料內部應力分布。壓邊力增大(dà)可以使零件拉延(yán)更加充分,特(tè)別是零件側壁與(yǔ)R角位置,如果成形充分,會使內外應力差減少(shǎo),從而使回彈減小。
4)拉延筋 拉延筋在當今工藝(yì)中應用(yòng)較為廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠有(yǒu)效地改變材料(liào)流動方向及(jí)有(yǒu)效分配壓料麵(miàn)上的(de)進料阻力,從而提高(gāo)材料成形性,在容易出(chū)現回彈的零件上設(shè)置拉延筋,會使零件成形更充分,應力分布更均勻,從而(ér)回彈減小。
鈑金(jīn)衝壓回彈補償設計(jì)~
回彈模擬影響(xiǎng)因素
彎曲回彈~
彎曲回彈的解決措施
1)校正彎曲 校正彎(wān)曲力將使衝壓力集中在彎曲變形區,迫使內層金屬受擠(jǐ)壓,被校正後,內(nèi)外層都(dōu)被伸長,卸載後擠壓(yā)兩區的回彈趨勢相抵可以(yǐ)減小回彈。
2)熱處理 在(zài)彎(wān)曲前(qián)進行退火,降低其硬度和屈服應力可減小回彈,同時(shí)也降低(dī)了彎曲力,彎曲後再(zài)淬硬。
3)過度彎曲 彎曲生產中,由於彈性恢複(fù),板料的變形角度及半徑會變(biàn)大,可以采用板料變形程度超出理論變形程度的(de)方式來減小回(huí)彈。
4)熱彎(wān) 采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的時(shí)間軟化,可以(yǐ)減小回彈量。
5)拉彎 該方法是在板料彎曲的同時施加切向(xiàng)拉力,改變(biàn)板料內(nèi)部的應力狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範(fàn)圍內,這些卸載後,內外層的回彈趨勢相互抵消,減小了回彈。
6)局部壓縮 局部壓縮工藝是通過減(jiǎn)薄外(wài)側板料的(de)厚度來增加外側板料的長度,使內(nèi)外層的回彈趨勢相互抵消。
7)多次彎曲 將彎(wān)曲成形分成多次來進(jìn)行(háng),以消除回(huí)彈。
8)內側圓角鈍化 從彎曲部位的內側進行壓縮,以(yǐ)消除回彈(dàn)。當板形U形彎曲時,由於兩側對(duì)稱彎(wān)曲(qǔ),采用這種(zhǒng)方法效果比較好。
9)變(biàn)整體拉(lā)延成為部分彎曲成形 將(jiāng)零件(jiàn)一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形以減少回(huí)彈。這種(zhǒng)方法對(duì)二(èr)維形狀簡單的產品有效。
10)控製殘餘應力 拉延時在(zài)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(yīng)力平衡發生變化,以消除回彈。
11)負回彈 在加(jiā)工工具表麵時,設(shè)法使板料產生負向回彈。上模返回後,製件通過回彈而達(dá)到要求的形狀(zhuàng)。
12)電磁法 利用電磁脈衝衝擊(jī)材料表麵,可以糾正由於(yú)回彈造成的形狀和尺寸誤差
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