冲压件回弹控制方法
减少或消除回弹最佳的时机是在产品设计和模具开发阶段。借助分析,准确预测回弹量,对产品设计和工艺进行优化,利用产品形状、工艺和补偿来减少回弹。而在模具调试阶段,必须严格按照工艺分析的指导来试模。与普通SE分析比较,回弹的分析和矫正的工作量增加了30%~50%,但却可以大大缩短模具调试周期。
回弹是与拉延成形过程紧密相关的。在不同的拉延条件下(吨位、行程及进料量等),虽然冲压件都没有成形问题,但在切边后的回弹会更加明显地显现出来,回弹分析与拉延成形分析使用同样的软件,但关键是如何设置分析参数,以及对回弹结果进行有效评估。
异型零件回弹控制
前地板左右门槛制件开发过程中出现回弹4°现象(见图6),图6标注出了制件回弹部位及回弹多少度。根据制件回弹部位及回弹度数,做出如图7所示的对策。在工艺路线上同样增加整形4°,增加第三序整形序,同时模具整形镶块材质应用为Cr12MoV,硬度需达到HRC58~62。
L型零件回弹控制
某车型摆臂加强板制件L型制件,一般L形状制件均为左右对策同模开发,为防止存在侧向力,导致成形制件偏移,左右对称开发L型制件回弹整改与U型零件基本一致。
U型零件回弹控制
一般U型零件都容易出现回弹,图1为某车型左/右前纵梁内板前部本体制件及在整车上搭接关系的示意图,从图1可以看出,此制件在开发过程中出现了回弹问题,图2标示出了制件回弹部位及具体的回弹量。经过反复分析,并根据其搭接关系与设计人员沟通,对制件做出更改,增加加强筋长度,在模具本身增加整形序,预定整形1~3.5 mm.
工艺排序增加整形序,制件整个侧壁全部整形,保证制件无回弹现象发生。如图5所以,组后翻边侧冲序增加整形镶块,而且模具镶块全部用Cr12MoV材质,保证处理淬火硬度达到HRC58~62。最终确定此方案,按照此方案更改模具,现场验证成形制件无回弹现象出现。
根据以往开发车型的经验,可以确定容易回弹制件明细,对此类制件应用的开发流程。
另外,目前通用的解决板料冲压回弹的工艺措施做法有如下面几点:
1、校正弯曲
校正弯曲力将使冲压力集中在弯曲变形区,迫使内层金属受挤压,被校正后,内外层都被伸长,卸载后挤压两区的回弹趋势相抵可以减小回弹。
2、热处理
在弯曲前进行退火,降低其硬度和屈服应力可减小回弹,同时也降低了弯曲力,弯曲后再淬硬。
3、过度弯曲
弯曲生产中,由于弹性恢复,板料的变形角度及半径会变大,可以采用板料变形程度超出理论变形程度的方式来减小回弹。
4、热弯
采用加热弯曲,选择合适温度,材料有足够的时间软化,可以减小回弹量。
5、拉弯
该方法是在板料弯曲的同时施加切向拉力,改变板料内部的应力状态和分布情况,让整个断面处于塑性拉伸变形范围内,这些卸载后,内外层的回弹趋势相互抵消,减小了回弹。
6、局部压缩
局部压缩工艺是通过减薄外侧板料的厚度来增加外侧板料的长度,使内外层的回弹趋势相互抵消。
7、多次弯曲
将弯曲成形分成多次来进行,以消除回弹。
8、内侧圆角钝化
从弯曲部位的内侧进行压缩,以消除回弹。当板形U形弯曲时,由于两侧对称弯曲,采用这种方法效果比较好。
9、变整体拉延成为部分弯曲成形
将零件一部分采用弯曲成形后再通过拉延成形以减少回弹。这种方法对二维形状简单的产品有效。
10、控制残余应力
拉延时在工具的表面增加局部的凸包形状,在后道工序时再消除增加的形状,使材料内的残余应力平衡发生变化,以消除回弹。
11、负回弹
在加工工具表面时,设法使板料产生负向回弹。上模返回后,制件通过回弹而达到要求的形状。
12、电磁法
利用电磁脉冲冲击材料表面,可以纠正由于回弹造成的形状和尺寸误差。