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衝壓成形發生塑性(xìng)變形,同時也發生了(le)彈性變形。成(chéng)形負荷卸載後,零件便會產生一定回彈。回彈是在板料成形後,成形件從模具中取出後必定會產(chǎn)生的變形,會影響零件最(zuì)終形狀。回彈量大小直接影響(xiǎng)工件的幾何精度,同樣也是工藝(yì)中很難克服(fú)的成形缺陷。
衝壓件回彈的影響因素
1) 材料性(xìng)能 不同強度的衝壓件,從普通板材到高強板,不同板材有著不同的(de)屈服強度,板材的屈服強(qiáng)度(dù)越高,就(jiù)越容易出現回(huí)彈現象。厚板料零件的材料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合金高強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板料的表麵質量差(chà)、厚度公差大(dà)、材料力學性能不穩定,並且材料的延伸率較低.。
回彈前(qián)後應力變化
2)材料厚度 在成形過程中,板料厚度對彎曲性能有很大(dà)影響,隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料厚度(dù)增加,參與塑性變形材料增加(jiā),進而彈性回複變形也增加(jiā),因此,回彈變小。
板料界麵的(de)切向應力
隨著厚板料零件材料強度級別的不斷提高(gāo),回彈所(suǒ)造(zào)成零件尺寸精度的問題越來越嚴重,模具設計和後(hòu)期(qī)的工藝調試都要求對零件回彈的性質及大小有所了解,以便采取相應的對(duì)策和補救方案。
對於厚板(bǎn)料零件,其(qí)彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方(fāng)向的應(yīng)力(lì)及(jí)其應力變化不容(róng)忽視.。
3)零件形狀 不同形狀零件回彈(dàn)差異很大,形狀複雜的零件一般都會增加一序整形,防止成形不到位出現(xiàn)回彈現象,而更有一(yī)部分特殊形狀零(líng)件比較容易出現回彈現象,如U形零部件,在分析成形過程中,必須考慮(lǜ)回彈補償事宜。
4)彎曲中心角 彎曲中心角的(de)值越大就表示回彈累積值越大,這樣就會造成嚴重的回彈現(xiàn)象,衝(chōng)壓件形變的長(zhǎng)度(dù)隨著彎曲中心角的增大而增大。
5)模具間隙配合(hé)情況 模(mó)具在設計時就要在相對工作部分留有一倍料厚的間隙,在間隙中容納產品。為(wéi)實現材料更好的流動,在模具(jù)加工完畢後要對模具的(de)局部(bù)進行研配。尤其是彎曲(qǔ)模具,工作部位的間隙越大導致的回彈也就越(yuè)大,如果板料(liào)厚度的誤差允許範圍(wéi)越大,則回彈也會越大,也會(huì)使模具的間隙不(bú)能得到(dào)很好的確定。
6)相對彎曲半徑 相對彎曲(qǔ)半徑的值與(yǔ)回彈值成正比,所以衝壓件的曲率越大則越不容易彎曲成形。
7)成形工藝 成形工藝是製(zhì)約其回彈值的一個重(chóng)要方麵,一般來說,校正彎曲的回彈效果比自由彎曲要好。如果在同一批衝壓件的生產中要達到同樣的加工效果,校正彎曲比自由彎曲所需要的彎曲力要大很多,所以如果兩種方式采用一(yī)樣的彎曲力,則最後達到的效果也不同。校正彎(wān)曲(qǔ)時所需要的校正力越大衝壓件的回彈越小,矯正(zhèng)彎(wān)曲力會使變形區內外側纖維都(dōu)被(bèi)拉長,達到成(chéng)型效(xiào)果。在彎曲(qǔ)力卸載後,內外側的纖維都會縮短,但(dàn)是內外側的回彈方(fāng)向相反,使衝壓件向外的回(huí)彈能(néng)夠得到一定(dìng)程度(dù)的緩(huǎn)解。
衝壓回彈的解決措施
1)產(chǎn)品(pǐn)設計 首先,材料方(fāng)麵,在(zài)滿足產品的要求的前提下,要選擇屈服度小的材(cái)料或者也可以適當的(de)增加材料的厚度。其次,衝壓件形狀的設計,衝壓件的形狀其回彈也有(yǒu)很重要的影響,形狀彎曲的複雜衝壓件(jiàn)在一次(cì)彎曲中(zhōng),由於各個方向的應力情況複雜,還存在著摩擦力等其他因素,回(huí)彈消除是十分困難的,所以(yǐ)在產(chǎn)品的形狀設計時,對於複(fù)雜的衝壓件可以采用幾個部件組合的形(xíng)式,解決回彈問題。
還有可以設置防回彈筋,也能有效地解決(jué)回彈缺陷(xiàn),在滿足衝壓件要求的前提下根據產品要求(qiú)和(hé)回(huí)彈量要求增加設置防回彈筋,可以改變產(chǎn)品形狀。最(zuì)後,也可(kě)以通過減小彎曲部分R角的值來解決(jué)回(huí)彈缺(quē)陷(xiàn)。
2)工藝設計 首先,模具設計預成形工序,增加預成形工(gōng)序可以使一次性成形的衝壓(yā)件分布在不同的工序中完(wán)成,可以在一定程度上消除成形過程中的內應力,從而解決回彈缺陷。其次,減小凹凸模具(jù)間隙(xì),可以將(jiāng)其調整在一倍(bèi)料厚左右,使材料與模具的貼合度達(dá)到最大,同(tóng)時對模具進行硬化處理,也可有效地減少衝壓件拉毛現象,減小對(duì)模具的磨損。
還有對產品進(jìn)行整形,如果產(chǎn)品的設計不能隨意更改,就可以在最後對衝壓件進(jìn)行(háng)整形加工,這也是最(zuì)後的辦法。最後,還有一些其他的方法解決回(huí)彈缺陷,如(rú)使用液壓衝壓設備,凸模設(shè)置頁(yè)腳等,都(dōu)可以在一定程(chéng)度上解決回彈缺陷。
3)零件壓邊力(lì) 壓邊力衝(chōng)壓成(chéng)形過程是一項重要的工藝措施,通過不斷(duàn)優化壓邊(biān)力,可以(yǐ)調(diào)整材料流動方向,改善(shàn)材料內(nèi)部應力分(fèn)布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別是零件側(cè)壁與R角位置,如果成形充分,會使內外(wài)應力差減少,從而使回彈減小。
4)拉延筋 拉延筋(jīn)在當今工藝中應用較為廣泛,合理的設置拉(lā)延(yán)的位置,能夠有效地改變材料流動方向及有效(xiào)分配壓料麵上的(de)進料阻(zǔ)力,從而提高材料成形(xíng)性,在容易出現(xiàn)回彈的零件上設(shè)置拉延筋,會使(shǐ)零(líng)件成形更充分,應力分(fèn)布更均勻,從而回彈減小。
鈑金衝壓(yā)回(huí)彈補償設計~
回(huí)彈模擬影響因素
彎曲回彈~
彎曲回彈的解決措施
1)校正彎曲 校(xiào)正彎(wān)曲力將使衝(chōng)壓力集中在彎曲變形區,迫(pò)使內層金屬(shǔ)受擠壓,被校(xiào)正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩(liǎng)區的回彈趨(qū)勢相抵可以(yǐ)減小回彈。
2)熱處(chù)理 在彎曲前(qián)進行退火,降(jiàng)低其硬度和屈服應力(lì)可減小回彈,同時也(yě)降低了彎曲力(lì),彎曲後再淬硬。
3)過度(dù)彎(wān)曲 彎曲(qǔ)生產中,由於彈性恢複,板料的變形角度及半徑會變大,可以采用板料變形程度(dù)超出理論變形(xíng)程度的方式來減小回彈。
4)熱彎 采用加熱彎曲,選擇合適(shì)溫度,材料有足夠的(de)時間軟化,可以減(jiǎn)小回彈量。
5)拉彎 該(gāi)方法(fǎ)是在板料彎曲的同時施加切向拉力,改變(biàn)板料內(nèi)部的應力狀態和分布(bù)情況,讓整(zhěng)個(gè)斷麵處(chù)於塑性拉伸變形範圍內(nèi),這些卸載後(hòu),內外層的回彈趨勢相互抵消,減小(xiǎo)了回彈。
6)局部壓縮 局部壓縮工藝是(shì)通過減薄外側板料的厚度來(lái)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 將彎曲(qǔ)成形分成多次來進行,以(yǐ)消除回彈。
8)內側圓角鈍化 從彎曲部(bù)位的(de)內(nèi)側進行壓縮,以消除(chú)回彈。當板形U形彎曲時,由於兩(liǎng)側對稱彎曲,采(cǎi)用這種方法效果比較好。
9)變整(zhěng)體拉(lā)延成為部(bù)分彎曲成形 將零件一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形以減少回彈。這種方法對二(èr)維形狀簡單的產品有(yǒu)效(xiào)。
10)控製殘餘應力 拉(lā)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衡發生變(biàn)化,以消除回彈。
11)負回彈 在加工工具(jù)表麵時,設法使板料產生負向回彈。上模返回後,製件通(tōng)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(liào)表麵,可以糾正由於回彈造(zào)成的形狀和尺寸(cùn)誤差
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