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衝壓成(chéng)形發生塑性變形,同(tóng)時也發生(shēng)了彈性變形。成形負(fù)荷卸載後,零件便會產生(shēng)一定回彈。回彈是在板料成形後,成形(xíng)件從模具中取出後必定會(huì)產生的變形,會影響零件(jiàn)最終形狀。回彈量大小直接影響工件的幾何精度,同樣也(yě)是工藝中很難克服的成形(xíng)缺陷。
衝壓件回彈的影響因素
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強度,板材的屈服強度越高,就越容易出(chū)現回彈現象。厚板料(liào)零件(jiàn)的材料一般采用熱軋碳素鋼(gāng)板或熱軋(zhá)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、厚度公差大、材料力(lì)學性能不穩定,並且材料的延伸率較低.。
回彈前後應力變化
2)材料厚度 在成形過程中,板(bǎn)料厚度對彎曲性能有很大影響,隨著板料厚(hòu)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(jiā),參與塑性變形材料增加,進而彈性回複變形也(yě)增(zēng)加,因此,回彈變小。
板(bǎn)料界麵的切向應力
隨(suí)著厚(hòu)板料零件材料強度級別的不斷提高,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(duì)於厚板料零件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小(xiǎo),板厚方向的應力及其應力變化不(bú)容忽視.。
3)零件(jiàn)形狀 不同形狀零件回彈(dàn)差異很大,形狀複雜的零件一般(bān)都會(huì)增加一序整形,防止成形不到(dào)位出現回彈現象,而更有一部分特殊形(xíng)狀零件比較容易出現回彈現象,如U形零部件,在分析(xī)成形過程中,必須考慮回彈補償事宜。
4)彎曲中心角 彎曲中心角的值越大就表示回彈累積值越大,這樣就會造成嚴重的回彈現象,衝壓件形變的長度隨著彎曲中心角的增大而增大。
5)模具間隙配(pèi)合(hé)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(hòu)的間隙,在間隙中容納(nà)產品。為實現材料更好的流(liú)動(dòng),在模具加工完(wán)畢後要對模具的局部進行研配。尤其是彎曲模具,工作部(bù)位的間隙越大(dà)導致(zhì)的回彈也就越大,如果板料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(néng)得到很好的確定。
6)相對彎曲半(bàn)徑 相對(duì)彎曲半徑(jìng)的值與回彈值成正比,所以衝壓件的曲率越大則(zé)越(yuè)不容易彎曲成形。
7)成形工藝 成形工藝是製約其回(huí)彈值的一(yī)個重要(yào)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(yī)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(suǒ)需要的彎曲力要大很(hěn)多,所以如果兩種方式(shì)采(cǎi)用一樣(yàng)的彎曲(qǔ)力,則最後達到的效果也不同。校正(zhèng)彎曲時所需要的校正力越大衝壓(yā)件的回(huí)彈越小,矯正彎曲力會使變形區內(nèi)外側纖(xiān)維都被拉長,達到成型效果。在彎曲(qǔ)力卸載後,內外側的纖維都會縮短,但(dàn)是內外側的回彈方向相反,使衝壓件向外的回彈(dàn)能夠(gòu)得到(dào)一定程度的(de)緩解。
衝壓回彈的解決措施
1)產品設計 首(shǒu)先,材料(liào)方麵,在(zài)滿足產品的要求的前提下,要選擇屈服度小的材料或者(zhě)也可以適當的增加材料的厚度。其次,衝壓件形狀的設(shè)計,衝壓件的形狀其回彈也有(yǒu)很(hěn)重要的影響,形狀彎曲的複(fù)雜衝壓件在一次彎曲(qǔ)中,由(yóu)於各個方向的應力情況複雜,還存在著摩擦力等其他因素(sù),回彈消除是十分困難的,所以在(zài)產品的形狀設計時,對(duì)於複雜(zá)的衝壓件(jiàn)可以采用幾個部(bù)件組合的形(xíng)式,解決回彈問題。
還有可以(yǐ)設置防回彈(dàn)筋,也(yě)能有(yǒu)效地解決回彈缺陷(xiàn),在滿足衝壓件要求的前提下(xià)根據產品要求和回彈量要(yào)求增加設置防回彈筋,可以(yǐ)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(dàn)缺陷。
2)工藝設計 首先,模具設計(jì)預成形工序,增(zēng)加預成形工序可以使(shǐ)一次性成形的衝壓件分布在不同的工序中完(wán)成(chéng),可以在一定程度上消除成形過程中(zhōng)的內應力,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,使材料與模具(jù)的貼合度達到最大(dà),同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,這也是最後的辦法。最後,還有一些其他的方法(fǎ)解決回彈缺陷,如使(shǐ)用液(yè)壓(yā)衝壓設備,凸模設置頁腳等,都可以在一定程度上解決回彈缺陷(xiàn)。
3)零件壓邊力 壓邊力衝壓成形過程是一(yī)項重要的工藝措(cuò)施,通過不斷優化壓邊力,可以調整材料流動方向,改善材料內(nèi)部應力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分,特別(bié)是零件側壁與(yǔ)R角位置,如果成形充(chōng)分,會使內外應力差減少,從而使回彈減小。
4)拉延筋 拉延筋在當今工藝中應用(yòng)較為廣(guǎng)泛,合理(lǐ)的設置拉延的位置,能夠有效地改變材料流動方向及有效(xiào)分配壓料麵上的進料阻力,從而提高材料成形性,在容易出現回(huí)彈的零件上設置(zhì)拉延筋,會使零件成形更充分(fèn),應力分布更均勻,從而回彈減小。
鈑(bǎn)金衝壓回彈補償設計~
回彈模擬影響因素
彎曲回彈~
彎曲回彈的解決措施
1)校正彎曲 校正彎(wān)曲力將使衝壓力集中在彎曲(qǔ)變形區,迫(pò)使內層金(jīn)屬受擠壓,被校正後,內外層都(dōu)被伸長,卸載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(jiàng)低其硬度(dù)和屈(qū)服應力可(kě)減小回彈,同時也降低了彎曲力(lì),彎曲後再淬硬。
3)過度彎曲 彎曲生產中,由於彈性恢(huī)複,板料的變形角(jiǎo)度(dù)及(jí)半徑會變大,可以采用板(bǎn)料(liào)變形程度超出理論變形程度的方式來減小(xiǎo)回彈。
4)熱彎 采(cǎi)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(fāng)法是(shì)在板料彎曲的同(tóng)時(shí)施加切向拉力,改變板料內部的應力狀態和分(fèn)布情況,讓整個斷麵處於塑(sù)性拉伸變形範圍(wéi)內,這些卸載後,內(nèi)外層的回彈趨勢相互抵消,減小(xiǎo)了回彈。
6)局部壓縮 局部(bù)壓縮工藝是通過減薄外側板料的厚度來增加外側板(bǎn)料的長度,使內外層的回彈趨勢相互抵消。
7)多次彎曲(qǔ) 將彎(wān)曲成形分成多次(cì)來進行,以消除回彈。
8)內側圓角鈍化 從(cóng)彎(wān)曲部(bù)位的內側(cè)進行壓縮,以消(xiāo)除(chú)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)變整體拉延成為部(bù)分彎曲成形 將零件一部(bù)分采用彎曲成形(xíng)後(hòu)再通過拉延成形以減少回彈(dàn)。這種方法(fǎ)對二維形狀簡單的(de)產品有效。
10)控製殘餘應力 拉延時在工具(jù)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(zhuàng),使材料內的殘餘應力平衡發生變化,以消除回彈。
11)負回彈(dàn) 在加工工具表麵時,設法使板料產生負向回彈。上模返(fǎn)回後,製件通過回彈而達(dá)到要(yào)求(qiú)的形狀。
12)電磁(cí)法 利用電磁脈衝(chōng)衝(chōng)擊材料表(biǎo)麵(miàn),可以糾正由於回彈造成的形狀和尺寸(cùn)誤差
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