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衝壓成(chéng)形發生塑性變形,同時也發生了彈性變形。成形負(fù)荷卸載後,零件便(biàn)會產生(shēng)一定回彈。回彈是在(zài)板料成形後,成(chéng)形件從(cóng)模具中取出後必定會產生的變形,會影響零件(jiàn)最終形(xíng)狀。回(huí)彈量大小直接影響工件(jiàn)的幾何精度,同樣也是工藝中很難克服(fú)的(de)成形缺陷。
衝壓件回彈的影響因素
1) 材料性(xìng)能 不(bú)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,板材的屈服強度越高,就越容易出現(xiàn)回彈現象。厚板料零件(jiàn)的材料一般采用熱(rè)軋碳(tàn)素鋼(gāng)板或熱軋低合金高(gāo)強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋(zhá)厚板料的表麵質量差、厚度公差大、材料力學性能不穩定,並且材料的延伸率較(jiào)低.。
回彈前後應力變化
2)材料厚(hòu)度 在成形過程中,板料(liào)厚度對彎曲(qǔ)性能有很大影(yǐng)響,隨著板料厚度增加,回彈現象會逐漸減少(shǎo),這是因為隨著板料厚度增(zēng)加,參與塑性變形材料增加,進而彈性(xìng)回複變形也增加,因此,回彈變(biàn)小。
板料(liào)界麵的切(qiē)向應力
隨著厚板料零(líng)件材料強(qiáng)度級別的不斷提高,回彈所造成零件尺寸精度的問題越來(lái)越嚴(yán)重,模具設計和後期的(de)工(gōng)藝調試都要求對(duì)零(líng)件(jiàn)回彈的性質及大小有所了解,以便采取相(xiàng)應的對策和補救方案。
對於厚板料零件,其彎曲半徑與(yǔ)板(bǎn)厚之比一般都很小,板厚方向的應力及(jí)其應力變化不容忽視.。
3)零件形狀 不同形狀零件回彈(dàn)差異很大,形狀複(fù)雜的零件(jiàn)一般都會增加一序整形(xíng),防止成形不到位出現回彈現象,而(ér)更有一部分特(tè)殊形狀零件比較容易出現回彈現象,如U形零部件(jiàn),在(zài)分析成(chéng)形過程中,必須考慮(lǜ)回彈補償事宜。
4)彎曲中心角 彎曲中心角的值越大(dà)就表示回彈累積值越大,這樣就會造成嚴(yán)重的回彈現象,衝壓件形變的長度隨著彎曲中心(xīn)角的增(zēng)大而增大。
5)模具間隙配合情況 模(mó)具在設計時就要在相(xiàng)對工作部分(fèn)留有一倍料厚的間隙,在間(jiān)隙中容納產品。為實現材料更好的流動,在模具加工(gōng)完畢後(hòu)要對模具的局部進行研(yán)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(guǒ)板(bǎn)料(liào)厚度的誤差允許範圍越大,則回彈(dàn)也會越大,也會使模具的間隙不能得到很好的(de)確(què)定。
6)相對彎曲半徑 相(xiàng)對彎曲(qǔ)半徑的值與回彈值成正比,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(yì)是製約其(qí)回彈值的一個重要方麵,一般來說,校正彎(wān)曲的回(huí)彈效果比自(zì)由彎(wān)曲要(yào)好。如果在同一批衝壓件的生產中要達(dá)到同樣(yàng)的加工效果,校正彎(wān)曲比自由彎(wān)曲所需要的彎曲力要大很多,所(suǒ)以如果兩種(zhǒng)方式采用一樣的彎曲力,則最後達到的效果也不同。校(xiào)正彎曲時所需要的(de)校正力越大(dà)衝壓件的回彈越小,矯正彎曲力會使變形(xíng)區內外側纖維都被拉長,達到成型效果。在彎曲力卸載後,內外側的纖維都會縮(suō)短(duǎn),但是(shì)內外側的回(huí)彈方向相反,使衝壓件向外的回彈(dàn)能夠得(dé)到(dào)一定程度的(de)緩解(jiě)。
衝壓回彈的解(jiě)決措施
1)產品(pǐn)設計 首先(xiān),材料方麵,在滿足產品的要求的前提下,要選(xuǎn)擇屈服度(dù)小(xiǎo)的材料或者也可以適當的增加材料的(de)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在一次彎曲(qǔ)中,由於各個方向的應力情(qíng)況複雜,還存在著摩擦力等其他因素,回彈消除是十分困難的,所以在產(chǎn)品的形(xíng)狀設計時,對於複雜的衝壓(yā)件可以采(cǎi)用幾個部件組合的形式,解(jiě)決回彈問題。
還有可以設置防回彈筋(jīn),也能(néng)有效地解決回彈缺陷,在滿(mǎn)足(zú)衝壓件要求的前提下根據產品要求和回彈量要求增加設置防回彈筋,可以改變(biàn)產品形狀。最後,也可(kě)以通過(guò)減小(xiǎo)彎曲部分R角的值來(lái)解決回彈缺陷。
2)工(gōng)藝設計 首先,模具設計預成形工序,增(zēng)加(jiā)預成(chéng)形工序可以使一次性成形的(de)衝壓件分(fèn)布在不同的工序中完成,可(kě)以(yǐ)在一定程度(dù)上消除成形過程中的內應力(lì),從而解決回彈(dàn)缺陷。其次,減小凹凸模具間隙,可以將其(qí)調整在一倍料(liào)厚左右(yòu),使材料與模具的貼合度達到最大,同時對模具進行硬化處理,也可有效地減少(shǎo)衝壓件拉毛現象(xiàng),減小對模具的磨損。
還有對產品進行整形,如果產品的設計不能隨意更改,就可以在最後對衝壓件進行整形加工,這也是最(zuì)後的辦法。最後,還有一些其他的方法解決回彈缺陷,如使用液壓衝壓設備,凸模(mó)設置頁(yè)腳等,都可以(yǐ)在一定程度(dù)上解決回彈缺陷。
3)零件壓邊力(lì) 壓邊力衝壓成形過程是一項重要的工藝(yì)措(cuò)施,通過不斷優化壓邊力,可以調整材料流動方(fāng)向,改(gǎi)善材料內部應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加(jiā)充分,特別是零件側壁與R角位置,如果成形充(chōng)分,會使內外應力差減少(shǎo),從而使回(huí)彈減小。
4)拉延筋 拉延筋在當今(jīn)工藝中應用較為廣泛,合理的設(shè)置拉延的(de)位置,能夠有效地改變材料流動方向及有效(xiào)分配壓料麵上的進料(liào)阻力,從而提高材(cái)料成(chéng)形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延筋,會(huì)使零件成形更充分(fèn),應(yīng)力分布更(gèng)均勻,從而(ér)回彈減小(xiǎo)。
鈑(bǎn)金衝壓回彈補償設計~
回彈模擬影(yǐng)響因素(sù)
彎曲回彈(dàn)~
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(zài)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(zhǎng),卸(xiè)載後擠壓兩區的回彈趨勢相抵可以減小回彈(dàn)。
2)熱處理 在彎曲前進行退火,降低其硬度和屈服應力可減(jiǎn)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,由於彈性恢複(fù),板(bǎn)料的變形角度(dù)及半徑會變大,可以采用(yòng)板料變形(xíng)程度(dù)超出(chū)理論變形(xíng)程(chéng)度的(de)方式來(lái)減小回彈。
4)熱彎 采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠(gòu)的時間軟化,可以減小回彈量。
5)拉彎 該方法是在(zài)板料彎曲的同時施加切向拉力,改變板料內部的應力狀態(tài)和分布情況,讓整個斷麵處於(yú)塑性拉伸變形範圍(wéi)內,這些卸載後,內外層的回彈趨勢(shì)相互抵消,減小了回彈。
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增加外側板(bǎn)料的長度(dù),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(chú)回彈。當板形U形彎(wān)曲時(shí),由於兩側對稱彎曲,采用這種(zhǒng)方法效果比較好。
9)變整體拉延成為部分彎曲成形 將零件(jiàn)一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形以減少回彈(dàn)。這種方法對二維形狀(zhuàng)簡單(dān)的產品有效。
10)控(kòng)製殘餘應(yīng)力 拉延時在工具的表麵增加局部的凸包形狀,在後道工序時(shí)再消除(chú)增加的形狀,使材(cái)料內的殘餘應力(lì)平衡發生變化,以消除回彈。
11)負回彈 在加工工具表麵時,設法(fǎ)使板料產生負向回彈。上模返回後,製件通過回彈而達到要求的(de)形狀。
12)電磁法 利用電(diàn)磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾正由於回彈造(zào)成的形狀和尺寸誤差
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