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衝壓成形(xíng)發生塑性變(biàn)形,同時也發生了彈性變(biàn)形。成形負荷(hé)卸載後(hòu),零件(jiàn)便會產生一定回(huí)彈。回彈是在板料成形後,成形件從模具中取出後必(bì)定會產生的(de)變形,會影響零(líng)件最終(zhōng)形狀。回彈量(liàng)大小直接影響工件的幾何精度(dù),同樣也是工藝中很難克服的成(chéng)形缺陷。
衝壓件回彈的影響因素
1) 材(cái)料性能 不同強度的(de)衝壓件,從普通板材(cái)到高強板,不同板材有著不同的屈服(fú)強(qiáng)度,板(bǎn)材的屈服(fú)強度越高,就越容易出現回彈現象。厚板料零件的材料一般采用熱軋碳素鋼板或熱軋低合金(jīn)高強度鋼板。與冷(lěng)軋薄板料相比,熱軋厚板料的表(biǎo)麵質量差(chà)、厚度公差大(dà)、材料力學(xué)性能不穩定,並(bìng)且材料的(de)延伸率較低.。
回彈前後應力變化
2)材料厚度(dù) 在成形過程中,板料厚度對彎(wān)曲性能有很大影響,隨著板料厚度增(zēng)加,回彈現象會逐漸減少,這是因為隨著板料厚度增加,參(cān)與塑性變形材料增(zēng)加,進(jìn)而彈性(xìng)回複變形也增(zēng)加,因此,回(huí)彈變(biàn)小。
板料界麵的切向應力
隨著厚板料(liào)零件材料強度級(jí)別的不斷提(tí)高,回彈所造(zào)成零件尺寸(cùn)精度的問題越(yuè)來越嚴重,模具設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(le)解,以便采取相應的對策和補救方案(àn)。
對(duì)於厚板料零(líng)件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方向的應力及其應(yīng)力變化不容(róng)忽視.。
3)零件形狀 不同形狀零(líng)件回彈差異很(hěn)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回彈現象,而(ér)更有一部分特殊形狀零件比較容易出現回彈現象,如(rú)U形零部件,在(zài)分析成形過(guò)程中,必須考(kǎo)慮回彈補償事宜。
4)彎曲中心角 彎曲中心角的值越大就表示回彈累(lèi)積值(zhí)越大(dà),這樣就會造成嚴重的回彈現象,衝(chōng)壓件形變(biàn)的長度隨著彎曲中心角的增大而增(zēng)大(dà)。
5)模具間(jiān)隙配合情況 模具在設計時就要在相對工(gōng)作部(bù)分留有一倍料厚的間隙,在間隙中容納產品。為實現材料(liào)更好的流動,在模具加工完畢後要對模具(jù)的局部進行研配。尤其是彎曲模具,工作部位的間隙越大導致的回彈也就越大,如果板料厚度的誤(wù)差允(yǔn)許範圍越(yuè)大,則回彈也會越大,也(yě)會使模具的間隙不能得到很好的確定。
6)相對彎(wān)曲半(bàn)徑(jìng) 相(xiàng)對彎曲半徑的值與回彈值成正比,所以衝壓件的曲(qǔ)率越大則越不容易彎曲成形。
7)成形工藝 成形工(gōng)藝是製約其回彈值的一個重要方(fāng)麵(miàn),一般來說,校正彎曲的回彈效果(guǒ)比自由彎曲要(yào)好。如果在同(tóng)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(wān)曲力要大很多,所(suǒ)以如果兩種方式(shì)采用一樣的彎曲力,則最(zuì)後達到的效果也不同。校正彎曲時所需要的校正力越大衝壓件的回彈越小,矯正彎曲力會使變形區內外側纖維都被拉長,達到成(chéng)型效果。在彎(wān)曲力(lì)卸載後,內外側的纖維都會縮短,但是內外側的回彈方向相反,使衝壓件向(xiàng)外的回彈能(néng)夠得到一(yī)定程度的(de)緩解(jiě)。
衝壓回彈的解決措(cuò)施
1)產品設(shè)計 首先,材料方(fāng)麵,在滿足產品的要求的前提下(xià),要選擇屈服度小的材料或者也可以適(shì)當的增加材料的厚度。其次,衝壓件形(xíng)狀的(de)設計,衝壓件的形(xíng)狀其回彈也(yě)有很重要的影響,形狀彎曲的(de)複雜衝壓件(jiàn)在一次彎曲中,由於各個方向的應力情況複雜,還(hái)存在著摩擦力(lì)等其他(tā)因素,回彈(dàn)消除是(shì)十(shí)分困(kùn)難的,所以在產品的形狀設計時(shí),對於複(fù)雜的衝壓件可以采用幾個部件組合的形式,解決回彈問題。
還有可以(yǐ)設置(zhì)防回彈筋,也能有效地解決回彈缺陷,在滿足衝壓件要求的前(qián)提下根據產(chǎn)品(pǐn)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,也可以通過減小彎曲部分R角的值來解決回彈缺(quē)陷。
2)工藝設計(jì) 首先,模具設計預成形(xíng)工序,增(zēng)加(jiā)預成(chéng)形工序可以使一次性(xìng)成形(xíng)的衝壓件分布在不同的工序中完成,可以在一定程度上消除成形過程中的(de)內應力,從而解決回彈缺陷。其次,減小凹凸模具間隙,可以將其調整在一倍料厚左右,使材料與模具的貼合度達到最大,同時(shí)對模具(jù)進行硬化處理,也可有效地(dì)減少衝壓件拉(lā)毛現象,減(jiǎn)小對模具(jù)的磨損。
還有對(duì)產品進行整形,如果產品的(de)設計不能隨意更改,就可以在最後對衝壓(yā)件進行整形加工,這也是最後的辦(bàn)法。最後,還有一些其他(tā)的方法解決回彈缺陷,如使用(yòng)液壓衝壓設備,凸模設置頁(yè)腳等,都可以(yǐ)在一定程度上解決回彈缺陷。
3)零件壓邊力 壓邊力衝(chōng)壓成形(xíng)過程是(shì)一項重要的工藝措施,通(tōng)過不斷優化壓邊力,可(kě)以調整材料流動方向,改(gǎi)善材料內部應(yīng)力分布。壓邊力增大(dà)可以使零件拉延更加充分,特別是零件側壁與R角位(wèi)置,如果成形充分,會使內外(wài)應力差減(jiǎn)少(shǎo),從而使回彈減小。
4)拉延筋 拉延筋在當(dāng)今工藝中應用較為(wéi)廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠(gòu)有效地改變材料流動方(fāng)向及有效分配壓料麵上的進料阻力(lì),從而提高材料成形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延筋,會使(shǐ)零件成形(xíng)更充(chōng)分(fèn),應力(lì)分布更均勻(yún),從而回彈減小。
鈑金衝壓回彈補償設(shè)計~
回彈模擬影響因(yīn)素
彎曲回彈~
彎曲回彈的解決措施
1)校正彎曲 校正(zhèng)彎(wān)曲力將使衝壓力集(jí)中在彎曲變形區,迫使內層(céng)金屬受擠壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的回彈(dàn)趨(qū)勢相抵可以減(jiǎn)小回彈。
2)熱處理 在彎曲(qǔ)前進(jìn)行退火,降低其硬度和(hé)屈(qū)服應力可減(jiǎn)小回彈,同時也降低了彎曲力,彎曲(qǔ)後再淬硬。
3)過度彎曲(qǔ) 彎曲生(shēng)產中,由於彈性恢複,板料的(de)變形角度及半徑會變大,可以采用板料變形程度超出理論變形程度的方式來減小回彈。
4)熱彎 采用加熱彎(wān)曲,選擇合適溫(wēn)度,材料有(yǒu)足夠的時間軟化,可以減小回彈量。
5)拉彎(wān) 該方法是在板料彎曲(qǔ)的(de)同時施加切向拉力,改變板料(liào)內部的應力狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉(lā)伸變形範圍內,這些卸載後,內外層的(de)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薄外側板料(liào)的厚度來增加(jiā)外側板(bǎn)料的長度,使內外層的回彈趨(qū)勢相互抵消(xiāo)。
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(qǔ)部(bù)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,采用這種方法效果比較好。
9)變整(zhěng)體拉延成為部分彎曲成形 將零件一部分采用(yòng)彎曲成形後再(zài)通過拉延成形以減(jiǎn)少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產品有(yǒu)效。
10)控製殘餘應力 拉(lā)延(yán)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(de)形狀,使材料內的(de)殘餘應力平衡發生(shēng)變化,以消除回彈。
11)負回彈 在加工工(gōng)具表麵時,設法使板料產生負向回彈。上模返(fǎn)回後,製件(jiàn)通過回(huí)彈而達到要(yào)求的形狀(zhuàng)。
12)電磁法(fǎ) 利用電磁脈衝(chōng)衝擊材料表麵,可以糾正(zhèng)由於回彈造成的(de)形狀和(hé)尺寸誤差
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