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沖壓件回彈產(chǎn)生原因?該如何計算回彈呢?
回彈,設計師都會遇到,而且無法避免,只能想辦法補償或者降低影響。那什么是回彈呢?
金屬材料在塑性彎曲時總是伴隨著彈性變形,因此當彎矩去掉之后,彎曲件的彎曲半徑變得與模具尺寸不一致,這種現(xiàn)象稱為回彈。而回彈的大小通常用角度回彈量?a和曲率回彈量?q來表示。
一.影響回彈的因素:
1.材料的力學性能:回彈角的大小與材料的屈服點S與a正比,與彈性模數(shù)E成反比.
2.相對彎曲半徑r/t愈大,則表示變形程度愈小,回彈愈大.
3.彎曲中心角a:a愈大,則?a愈大
4.彎曲方式,校正彎曲的回彈角小于自由彎曲的回彈角.
5.制件形狀:u形狀回彈角小于v形件,復雜的彎曲件, 一次彎曲成形,彎角數(shù)量越多,回彈量就越小.
6.模具間隙:u形彎曲模的凸.凹每側(cè)間隙z/h越大,則回彈與越大,z/2<t時,可以發(fā)生負回彈.
二.回彈的計算
由于影響回彈角的因素較多,因此要在理輸上計算回彈角是有困難的,在模具設計時
通常按實驗總結(jié)的數(shù)據(jù)不修正,或經(jīng)試衝后再修正.
(一).當r/t<5時,直接放角度回彈即可不必縮R角.
1).當t≤0.3,?=90o時,如圖所示,分兩次折彎且第一次折彎時,折彎點外移0.1~0.2
2).當t>0.3, ?=90o時,所圖所示,分兩次折彎,第一次折彎時,折彎點不用外移
3). ?=90o時,一般一次成形,根據(jù)材質(zhì),料厚的不同,提供以下數(shù)據(jù)供參考.
(4)U二)U當R/t≥5時,曲率回彈量比較大,需縮R角,其計算公式見R角回彈計算設計規(guī)范,
在模具設計時,彎曲凸模圓角半徑,R一般要比計算值R凸小,然后再加一步整形即可.
展開 模具技能篇:影響回彈因素、回彈計算公式計算
回彈,設計師都會遇到,而且無法避免,只能想辦法補償或者降低影響。那什么是回彈呢?
金屬材料在塑性彎曲時總是伴隨著彈性變形,因此當彎矩去掉之后,彎曲件的彎曲半徑變得與模具尺寸不一致,這種現(xiàn)象稱為回彈。而回彈的大小通常用角度回彈量?a和曲率回彈量?q來表示。
一.影響回彈的因素:
1.材料的力學性能:回彈角的大小與材料的屈服點S與a正比,與彈性模數(shù)E成反比.
2.相對彎曲半徑r/t愈大,則表示變形程度愈小,回彈愈大.
3.彎曲中心角a:a愈大,則?a愈大
4.彎曲方式,校正彎曲的回彈角小于自由彎曲的回彈角.
5.制件形狀:u形狀回彈角小于v形件,復雜的彎曲件, 一次彎曲成形,彎角數(shù)量越多,回彈量就越小.
6.模具間隙:u形彎曲模的凸.凹每側(cè)間隙z/h越大,則回彈與越大,z/2<t時,可以發(fā)生負回彈.
二.回彈的計算
由于影響回彈角的因素較多,因此要在理輸上計算回彈角是有困難的,在模具設計時
通常按實驗總結(jié)的數(shù)據(jù)不修正,或經(jīng)試衝后再修正.
(一).當r/t<5時,直接放角度回彈即可不必縮R角.
1).當t≤0.3,?=90o時,如圖所示,分兩次折彎且第一次折彎時,折彎點外移0.1~0.2
2).當t>0.3, ?=90o時,所圖所示,分兩次折彎,第一次折彎時,折彎點不用外移
3). ?=90o時,一般一次成形,根據(jù)材質(zhì),料厚的不同,提供以下數(shù)據(jù)供參考.
(4)U二)U當R/t≥5時,曲率回彈量比較大,需縮R角,其計算公式見R角回彈計算設計規(guī)范,
在模具設計時,彎曲凸模圓角半徑,R一般要比計算值R凸小,然后再加一步整形即可.
產(chǎn)品回彈比較復雜,即使是相同材質(zhì)的情況下,自身材料不同厚度、折彎角度、折彎內(nèi)R都會對回彈產(chǎn)生很大影響。
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回彈,設計師都會遇到,而且無法避免,只能想辦法補償或者降低影響。那什么是回彈呢?
金屬材料在塑性彎曲時總是伴隨著彈性變形,因此當彎矩去掉之后,彎曲件的彎曲半徑變得與模具尺寸不一致,這種現(xiàn)象稱為回彈。而回彈的大小通常用角度回彈量?a和曲率回彈量?q來表示。
一.影響回彈的因素:
1.材料的力學性能:回彈角的大小與材料的屈服點S與a正比,與彈性模數(shù)E成反比.
2.相對彎曲半徑r/t愈大,則表示變形程度愈小,回彈愈大.
3.彎曲中心角a:a愈大,則?a愈大
4.彎曲方式,校正彎曲的回彈角小于自由彎曲的回彈角.
5.制件形狀:u形狀回彈角小于v形件,復雜的彎曲件, 一次彎曲成形,彎角數(shù)量越多,回彈量就越小.
6.模具間隙:u形彎曲模的凸.凹每側(cè)間隙z/h越大,則回彈與越大,z/2<t時,可以發(fā)生負回彈.
二.回彈的計算
由于影響回彈角的因素較多,因此要在理輸上計算回彈角是有困難的,在模具設計時
通常按實驗總結(jié)的數(shù)據(jù)不修正,或經(jīng)試衝后再修正.
(一).當r/t<5時,直接放角度回彈即可不必縮R角.
1).當t≤0.3,?=90o時,如圖所示,分兩次折彎且第一次折彎時,折彎點外移0.1~0.2
2).當t>0.3, ?=90o時,所圖所示,分兩次折彎,第一次折彎時,折彎點不用外移
3). ?=90o時,一般一次成形,根據(jù)材質(zhì),料厚的不同,提供以下數(shù)據(jù)供參考.
(4)U二)U當R/t≥5時,曲率回彈量比較大,需縮R角,其計算公式見R角回彈計算設計規(guī)范,
在模具設計時,彎曲凸模圓角半徑,R一般要比計算值R凸小,然后再加一步整形即可.
展開 模具設計丨沖壓件為什么回彈,回彈又如何計算?
回彈,設計師都會遇到,而且無法避免,只能想辦法補償或者降低影響。那什么是回彈呢?
金屬材料在塑性彎曲時總是伴隨著彈性變形,因此當彎矩去掉之后,彎曲件的彎曲半徑變得與模具尺寸不一致,這種現(xiàn)象稱為回彈。而回彈的大小通常用角度回彈量?a和曲率回彈量?q來表示。

汽車沖壓模具的回彈分析及案例
借助分析,準確預測回彈量,對產(chǎn)品設計和工藝進行優(yōu)化,利用產(chǎn)品形狀、工藝和補償來減少回彈。而在模具調(diào)試階段,必須嚴格按照工藝分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調(diào)試周期。
回彈是與拉延成形過程緊密相關(guān)的。在不同的拉延條件下(噸位、行程及進料量等),雖然沖壓件都沒有成形問題,但在切邊后的回彈會更加明顯地顯現(xiàn)出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件,但關(guān)鍵是如何設置分析參數(shù),以及對回彈結(jié)果進行有效評估。
1、異型零件回彈控制
前地板左右門檻制件開發(fā)過程中出現(xiàn)回彈4°現(xiàn)象,標注出了制件回彈部位及回彈多少度。根據(jù)制件回彈部位及回彈度數(shù),做出對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質(zhì)應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
2、L型零件回彈控制
某車型擺臂加強板制件L型制件,一般L形狀制件均為左右對策同模開發(fā),為防止存在側(cè)向力,導致成形制件偏移,左右對稱開發(fā)L型制件回彈整改與U型零件基本一致。
3、U型零件回彈控制
一般U型零件都容易出現(xiàn)回彈,某車型左/右前縱梁內(nèi)板前部本體制件及在整車上搭接,此制件在開發(fā)過程中出現(xiàn)了回彈問題。經(jīng)過反復分析,并根據(jù)其搭接關(guān)系與設計人員溝通,對制件做出更改,增加加強筋長度,在模具本身增加整形序,預定整形1~3.5 mm.
工藝排序增加整形序,制件整個側(cè)壁全部整形,保證制件無回彈現(xiàn)象發(fā)生。如圖5所以,組后翻邊側(cè)沖序增加整形鑲塊,而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質(zhì),保證處理淬火硬度達到HRC58~62。最終確定此方案,按照此方案更改模具,現(xiàn)場驗證成形制件無回彈現(xiàn)象出現(xiàn)。
根據(jù)以往開發(fā)車型的經(jīng)驗,可以確定容易回彈制件明細,對此類制件應用的開發(fā)流程。
展開 折彎克服回彈的方法
材料成形后,一般會產(chǎn)生回彈。但回彈究竟多少,這就和成形結(jié)構(gòu),條件(模具閉合高度等)以及材質(zhì)有很大的關(guān)系,很難精確的知道。因此,在放回彈時,可多放1~2度,這樣沖出來即使角度偏大,要調(diào)回來也比較容易;要是角度偏小,只好改成形入子角度了。回彈一般放2~5度,在不同的情況下提取不同的回彈角。
※ 在放回彈時,都以內(nèi)折彎點為基準,以該點旋轉(zhuǎn)一個回彈角即可。
※ 回彈縮放常用參考:當折彎角α<10度時,一般放4~5度的回彈;
當α>=10度時,一般放2~3度回彈。回彈軟材比較小,如黃銅,SPCC,etc;塑性較強的硬材回彈大,如不銹鋼,鈹銅,鈦銅,etc。
※ 對于90度成形,一般在成形入子上加上適當?shù)呢摻呛蛪豪撸湍艽虺?0度,甚至負角。
※ 兩個或以上折彎成形采用一次成形時,若精度要求高,往往還需一道整形工序。第一次要求加回彈,第二次不加回彈,其成形入子應和產(chǎn)品一樣。
※ 對于R角的回彈:若0.5<R/t<=1.0時,一般這種情況不放R角回彈,只放折彎角回彈;以圓弧的圓心為基點旋轉(zhuǎn)一個回彈角,再把R角延長和直線相接即可。當R/t>1.0時,R角可放20﹪的回彈。如R2.0放回彈后變成R1.6,且應使R1.6的中性層長度等于R2.0的中性層長度,也就是說R角雖然變小了,但它包圍的角度增加了,其展開長度保持不變,且應使R1.6的前端輿原R輿直線的相切點以相切連起來,至于R后面的部分,把它移過來,在R1.6的尾端以相切的方式連起來。注意,R放回彈后,折彎角不需再放回彈。
※ 對于90度采用分步成形時,一般先打成45~60度的角度后,第二步再打成90度,且不需要帶壓肋。不過第一次和第二次折彎點的位置不一樣。以先打45度為例,其相差值為圓角處展開長度的一半。
展開 基于CAE仿真的沖壓回彈影響因素研究
回彈是彎曲卸載過程產(chǎn)生的反向彈性變形,是板料成型過程中存在的一種普遍現(xiàn)象,它直接影響到?jīng)_壓件的尺寸精度。在沖壓模具制造中,也是最為棘手的難題,因為傳統(tǒng)依賴于經(jīng)驗公式的方法無法準確地預測回彈,傳統(tǒng)中對于沖壓件的回彈,其能靠反復的修模、試模來進行補償,需要耗費大量的人力和物力,而且難以保證產(chǎn)品品質(zhì)因此,對影響回彈的因素進行系統(tǒng)的研究,對提高沖壓件的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率具有重大意義.從50年代開始,許多學者對回彈現(xiàn)象從理論方法、實驗方法、數(shù)值模擬及回彈控制方法等方面進行了大量的探討。早期的回彈研究以實驗和解析方法為手段,研究對象局限于較為簡單的幾何形狀和邊界條件的彎曲成型50年代的工作以Hill為代表,由于可以得到回彈量的解析表達式,這對于揭示回彈形成機理,弄清影響回彈量的主要因素具有指導意義.因此,后來不斷有學者采用更為準確的模型解析求解彎曲問題的回彈量,但對于復雜零件,如汽車覆蓋件的回彈問題,一般的解析方法則無能為力。
70年代起,有限元法開始應用于板料成型過程的模擬,可以準確地預測成型過程中拉裂和起皺現(xiàn)象,但復雜成型件的網(wǎng)彈仍是一個極具挑戰(zhàn)性的課題.許多學者在模擬回彈過程方面做了大量工作,如Duetal采用靜態(tài)隱式算法和動-靜態(tài)聯(lián)合算法計算轎車頂弧成型和后加強板切邊時的回彈,F(xiàn)innet al采用動-靜態(tài)算法計算轎車前翼子板成型中的同彈,Kawka etal進行復雜零件的多步成型回彈的cae仿真研究.板料成型數(shù)值模擬國際會議Nu-MISHEET把回彈研究放在非常重要的位置,其benchmark考例1993年為U形件拉深回彈,1996年為S形大梁沖壓回彈,1999年為轎車前門多步成型回彈。
1 回彈產(chǎn)生的機理
為說明回彈的形成機理,以等截面梁的純彎曲為例進行研究。設梁具有一個縱向?qū)ΨQ平面,且在這個平面內(nèi)受到一對彎矩M的作用,如圖l所示。
展開 12招小訣竅教你如何有效控制模具回彈
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(nèi)外應力差減少,從而使回彈減小。
5. 拉延筋
拉延筋在當今工藝中應用較為廣泛,合理的設置拉延的位置,能夠有效地改變材料流動方向及有效分配壓料面上的進料阻力,從而提高材料成形性,在容易出現(xiàn)回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形更充分,應力分布更均勻,從而回彈減小。
沖壓件回彈控制方法
減少或消除回彈最佳的時機是在產(chǎn)品設計和模具開發(fā)階段。借助分析,準確預測回彈量,對產(chǎn)品設計和工藝進行優(yōu)化,利用產(chǎn)品形狀、工藝和補償來減少回彈。而在模具調(diào)試階段,必須嚴格按照工藝分析的指導來試模。與普通SE分析比較,回彈的分析和矯正的工作量增加了30%~50%,但卻可以大大縮短模具調(diào)試周期。
回彈是與拉延成形過程緊密相關(guān)的。在不同的拉延條件下(噸位、行程及進料量等),雖然沖壓件都沒有成形問題,但在切邊后的回彈會更加明顯地顯現(xiàn)出來,回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件,但關(guān)鍵是如何設置分析參數(shù),以及對回彈結(jié)果進行有效評估。
異型零件回彈控制
前地板左右門檻制件開發(fā)過程中出現(xiàn)回彈4°現(xiàn)象(見圖6),圖6標注出了制件回彈部位及回彈多少度。根據(jù)制件回彈部位及回彈度數(shù),做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°,增加第三序整形序,同時模具整形鑲塊材質(zhì)應用為Cr12MoV,硬度需達到HRC58~62。
L型零件回彈控制
某車型擺臂加強板制件L型制件,一般L形狀制件均為左右對策同模開發(fā),為防止存在側(cè)向力,導致成形制件偏移,左右對稱開發(fā)L型制件回彈整改與U型零件基本一致。
U型零件回彈控制
一般U型零件都容易出現(xiàn)回彈,圖1為某車型左/右前縱梁內(nèi)板前部本體制件及在整車上搭接關(guān)系的示意圖,從圖1可以看出,此制件在開發(fā)過程中出現(xiàn)了回彈問題,圖2標示出了制件回彈部位及具體的回彈量。
展開 鋁合金汽車覆蓋件沖壓成形的回彈模擬分析
在約束完節(jié)點,選定粗化網(wǎng)格模式以及選定單步回彈成形或多步回彈成形后,即可進行計算。回彈計算結(jié)果如圖3所示。
圖3 回彈計算結(jié)果云圖
從圖3中可以看出,最大回彈量出現(xiàn)在成形后板料的左右上端邊緣位置,最大回彈值為19.80mm。另外,在成形后板料左右下端邊緣位置也有較大的回彈量,達到了13mm以上。
回彈的影響因素
從以上分析中可以看出,外板回彈量最大位置均出現(xiàn)在成形后板料的左右上端邊緣位置。在不改變模具和沖壓工藝的前提下,研究了不同材料性能對回彈的影響程度,從而分析出對鋁合金回彈影響較大的材料參數(shù),為廠家的改進提供參考。
為此,依據(jù)鋼材回彈經(jīng)驗,選定對回彈影響較大的屈服強度、n值、r值三個材料性能因子對其進行分析。根據(jù)表2三種狀態(tài)的材料力學性能值,仿真分析時,以6016力學性能為基礎,分別設定不同的屈服強度、n值和r值進行模擬仿真分析。
表2 進行回彈分析的不同材料性能
屈服強度對沖壓回彈的影響
圖4~圖6中屈服強度為133.227MPa、139.085MPa和177.118MPa時,其最大回彈量分別為18.10mm、19.34mm和21.09mm。綜合以上分析,結(jié)合前面的仿真結(jié)果,可以得出:隨著屈服應力的增加,最大回彈量呈增大的趨勢;在材料其他性能不變的情況下,屈服強度在133.227MPa至177.118MPa變動時,最大回彈量變動范圍為18.10~21.09mm。
圖4 屈服強度為133MPa的回彈
圖5 屈服強度為139MPa的回彈
圖6 屈服強度為177MPa的回彈
n值對沖壓回彈的影響
n值為0.192、0.226和0.26時,其最大回彈量分別為20.77mm、17.62mm和15.47mm。
展開 前副車架上部主體件回彈消除方法研究
文 / 趙鋒 · 中國第一汽車股份有限公司
乘用車的安全性取決車架總成安全性,而整個車架總成中零件材料多為高強板,高強板零件尺寸的合格穩(wěn)定直接決定車架振動試驗的合格數(shù)據(jù),下面將詳細的說明通過零件掃描分析、提取回彈數(shù)據(jù),并對拉延模具及整形模具型面進行回彈補償修改,消除前副車架上部主體件回彈缺陷的方法。
復雜成形的高強板前副車架上部主體件,造型角度差異性比較大,形狀復雜,一次成形難度大。尤其造型深度段差較大時出現(xiàn)的內(nèi)部褶皺問題,四角回彈扭曲問題,處理起來更是困難。本文主要闡述TRIP600 高強板前副車架上部主體件一次成形過程中,左右兩側(cè)中部表面褶皺引起的回彈和四角回彈扭曲的優(yōu)化方法。從產(chǎn)品造型、拉延模具及整形模具回彈補償、優(yōu)化工藝控制等幾個方面,依托掃描分析,合理運用回彈系數(shù),快速直接的解決了前副車架上部主體件回彈扭曲問題。
前副車架上部主體件回彈扭曲問題分析
問題描述
某車型前副車架上部主體件選用材料為DP590R,料厚1.2mm,出件后回彈嚴重,四角回彈區(qū)域在檢具上的S 面間隙超差,中部翻邊面不平正回彈,總成激光焊接間隙超差,如圖1 所示,直接影響整個車架總成的焊接尺寸,屬于整車安全不可接受缺陷。
圖1 前副車架上部主體件回彈示意圖
前副車架上部主體件回彈成因分析
我們在成因分析時,首先確認工藝設計合理性,再通過掃描分析,確認起皺對回彈的影響,確認最終產(chǎn)品變化趨勢,結(jié)合試制出件狀態(tài),考慮實際出件狀態(tài),分析變化趨勢,確定影響因素。
⑴工藝分析。工藝排布設計中,為了更好的保證制件的形狀與尺寸滿足設計要求,拉延模具設計成淺拉延結(jié)構(gòu),修邊為一次性外部修邊完成,翻邊整形同時進行,各個角度沖孔分為兩序完成,左右兩側(cè)對稱,前后兩側(cè)不對稱。
⑵實際出件掃描分析。
展開 汽車B柱加強板工藝分析及回彈控制方法研究與應用
圖5 方案二分析結(jié)果
零件回彈分析及回彈補償
此零件的難點在于回彈控制,準確的回彈分析及合理的回彈補償可大量的降低零件調(diào)試難度、縮短模具開發(fā)周期、降低模具開發(fā)費用。以下對此零件的回彈分析過程及回彈補償方法進行詳細的介紹。
回彈分析
為了提高回彈補償準確性,此零件的回彈分析分別使用了Pam-Stamp、AutoForm 軟件進行分析對比,軟件均采用殼單元進行分析計算,并使用相同材料參數(shù)。
基于以上條件,兩款軟件回彈趨勢相同,分析數(shù)值接近,偏差在2mm 內(nèi),詳細回彈結(jié)果如圖6 所示。據(jù)此認為零件回彈分析結(jié)果可靠,可在此基礎上進行回彈補償及開展后續(xù)工作,基于過往項目經(jīng)驗,確定后期回彈補償工作及進一步回彈分析主要以Pam-Stamp 為主開展。
(a) Pam-Stamp 回彈分析結(jié)果
(b) AutoForm 回彈分析結(jié)果
圖6 Pam-Stamp 及AutoForm 回彈分析結(jié)果
回彈補償
基于前期回彈分析結(jié)果,確定此零件為全工序補償,其主要補償流程為:
⑴根據(jù)零件最終回彈情況確定零件基準區(qū)域,基準區(qū)域確定應主要考慮兩點:首先基準區(qū)域應選擇在零件回彈較小、較穩(wěn)定區(qū)域;其次基準區(qū)域選擇時應考慮盡量以最小的回彈補償量為基準。
⑵確定好補償基準后,對回彈后的最終零件與理論零件狀態(tài)進行擬合對比。根據(jù)對比情況確定補償數(shù)據(jù),反復補償計算,滿足零件狀態(tài)后進行后工序補償。具體補償面如圖7 所示。
圖7 零件回彈補償面
用后一工序分析前一工序回彈后狀態(tài)進行補償,最后一工序為理論零件狀態(tài)。經(jīng)回彈補償后CAE 分析,回彈后零件與理論狀態(tài)零件匹配對比,滿足零件質(zhì)量要求,局部少量偏差通過OP30 整形工序進行整形。具體回彈補償分析結(jié)果如圖8 所示。
展開 
五金模具設計彎曲件缺陷及回彈消除,我建議你這樣做。
回彈是成形后彎曲角度和彎曲半徑復原現(xiàn)象,它是由材料的內(nèi)應力使變形分布不均勻而產(chǎn)生的。特別是不銹鋼的材料,有時在試作或生產(chǎn)中確實非常讓人頭痛的.如下圖:
圖1表示進行彎曲加工時所發(fā)生的各種回彈現(xiàn)象。
(1)表示進行V形彎曲加工后的回彈。
(2)表示進行U形彎曲加工后,兩側(cè)的回彈。
(3)表示有大曲面的彎曲制品的回彈。
(4)表示雖然是U形彎曲,但中間部分沒有側(cè)壁,其回彈表現(xiàn)為側(cè)壁不垂直。
(5)表示彎曲半徑大,然而垂直壁小,回彈表現(xiàn)為不能彎曲到所需形狀。
消除方法
一.防止V形彎曲加工回彈的方法(圖2)
進行V形彎曲加工時,作為減少回彈的方法,重要的是要通過調(diào)整行程,改變有關(guān)的角度。防止回彈的方法雖然列舉過很多,但常用的是壓緊rp部并對壓緊程度加以調(diào)整。圖2列舉出了有代表性的幾種方法。
圖①表示rp較小,對板厚誤差大的材料或者不要精度的材料進行V形彎曲時所采用的自由彎曲方法。回彈缺陷則是通過調(diào)整行程來進行的。
圖②表示標準的V形彎曲方法,用于回彈較小的薄板,但是缺乏通過調(diào)整行程來調(diào)整回彈量的功能。
對于薄板進行V形彎曲加工時,如在下模上使用聚氨脂橡膠,則可以進行較高精度的V形彎曲加工。
圖③④⑤都是沿著彎曲線將rp部分和凹模壓緊消除回彈的方法。
圖⑥是在rp部分和凹模的肩部,通過對材料進行拉伸和彎曲,修正回彈的方法。
(2)防止U形彎曲加工回彈的方法(圖3)。
進行U形彎曲時,防止回彈的方法與V形彎曲加工一樣,應能通過調(diào)整行程來修整角度。
圖3列舉出了有代表性的幾種方法。
圖a是對rp極小的薄板件小件進行彎曲加工時采用的方法。凸模頂端帶有一個小刀形凸起,凸起擠入材料時,產(chǎn)生一個環(huán)槽形傷痕,由于材料的彈性回復,在表面上rp接近于零。
圖b與圖a非常相似,是對rp小的中、大型薄板件進行U形彎曲加工時采用的方法。
展開 基于eta/Dynaform發(fā)蓋外板拉深后切邊回彈的模擬研究
起皺、破裂和回彈是薄板成形中的三種主要質(zhì)量缺陷,其中回彈是最難控制的,因為回彈的存在會影響沖壓件的形狀尺寸精度和表面質(zhì)量。
沖壓件的最終形狀取決于成形后的回彈量,當回彈量超過允許容差后,就會成為成形缺陷,進而影響整車裝配。因此,回彈的控制及預測是一個重要的話題。
回彈不僅是工業(yè)生產(chǎn)中的一個實際問題,也是困擾學術(shù)界長期以來的問題之一。有限元數(shù)值模擬技術(shù)的引入,為推動回彈問題的解決提供了有利的工具。
本文利用有限元技術(shù)對江淮汽車公司某車發(fā)動機罩外板(見圖1)成形后的回彈變形進行準確預測,研究控制回彈方法以及提高成形精度,對于降低發(fā)動機罩外板沖壓制造成本、保證整車裝配質(zhì)量和縮短新產(chǎn)品開發(fā)具有重要的意義。
有限元法計算回彈的關(guān)鍵技術(shù)
回彈是板料成形過程中普遍存在的一種現(xiàn)象,對于諸如覆蓋件這類大型高強度薄板零件的沖壓成形而言,回彈問題的研究尤為重要。
回彈問題在以下兩類沖壓制件中尤顯突出:以彎曲為主要變形方式的類U形彎曲件,如各種梁結(jié)構(gòu),由于這類沖壓件的外形尺寸通常很大,所以又稱為大彎曲件;以淺拉深為主要變形方式的小曲率件,如前后門外板、行李箱蓋外板和頂蓋等,以及與之相應的內(nèi)覆蓋件等。
1.回彈機理
拉深過程中,板料外表面最先進入塑性,外表面和貼模的內(nèi)表面之間依次由塑性區(qū)域過渡到彈性區(qū)域(見圖2)。塑性區(qū)深度與膜向拉力T有關(guān),增大膜向拉力T,塑性區(qū)域擴大,沿板厚截面切向應力差減小,內(nèi)部彎矩Mx降低。成形結(jié)束卸載之前,板厚截面的膜向拉力和彎矩與外部載荷平衡(成形載荷),卸載以后平衡遭到破壞,零件內(nèi)部處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
為了重新建立穩(wěn)定的平衡,內(nèi)部膜向力合彎矩以大小與之相等、方向與之相反的彈性膜向力合彈性彎矩發(fā)生彈性恢復。
展開 汽車B柱加強板工藝分析及回彈控制方法!
圖5 方案二分析結(jié)果
零件回彈分析及回彈補償
此零件的難點在于回彈控制,準確的回彈分析及合理的回彈補償可大量的降低零件調(diào)試難度、縮短模具開發(fā)周期、降低模具開發(fā)費用。
以下對此零件的回彈分析過程及回彈補償方法進行詳細的介紹。
回彈分析
為了提高回彈補償準確性,此零件的回彈分析分別使用了Pam-Stamp、AutoForm 軟件進行分析對比,軟件均采用殼單元進行分析計算,并使用相同材料參數(shù)。
基于以上條件,兩款軟件回彈趨勢相同,分析數(shù)值接近,偏差在2mm 內(nèi),詳細回彈結(jié)果如圖6 所示。
據(jù)此認為零件回彈分析結(jié)果可靠,可在此基礎上進行回彈補償及開展后續(xù)工作,基于過往項目經(jīng)驗,確定后期回彈補償工作及進一步回彈分析主要以Pam-Stamp 為主開展。
展開 減少彎曲沖壓件回彈的幾種辦法
沖壓件加工廠家,來圖定制不銹鋼沖壓件,家具五金配件,鈑金件等;今天我們看一下彎曲沖壓件在加工過程中如何減少回彈,都有哪些辦法?
彎曲沖壓件從工藝上采取措施。
1、采用熱處理工藝。
對一些硬材料和已經(jīng)冷作硬化的材料,彎曲前先進行退火處理,降低其硬度以減少彎曲時的回彈,待彎曲后再淬硬。在條件允許的情況下,甚至可使用加熱彎曲。
2、增加校正工序。
運用校正彎曲工序,對彎曲沖壓件施加較大的校正壓力,可以改變其變形區(qū)的應力應變狀態(tài),以減少回彈量。通常,當彎曲變形區(qū)材料的校正壓縮量為板厚的2%~5%時,就可以得到較好的效果。
3.采用拉彎工藝。
對于相對彎曲半徑很大的彎曲沖壓件,由于變形區(qū)大部分處于彈性變形狀態(tài),彎曲回彈量很大,這時可以采用拉彎工藝,工件在彎曲變形的過程中受到了切向拉深力的作用。施加的拉深力應使變形區(qū)內(nèi)的合成應力大于材料的屈服極限,中性層內(nèi)側(cè)壓應變轉(zhuǎn)化為拉應變,從而材料的整個橫斷面都處于塑性拉深變形的范圍(變形區(qū)內(nèi)外側(cè)都處于拉應變范圍),卸載后內(nèi)外兩側(cè)的回彈趨勢相互抵消,因此可大大減少彎曲件的回彈。
大曲率半徑彎曲件的拉彎可以在拉彎機上進行。拉彎時,彎曲變形與拉深的先后次序?qū)?em>回彈量有一定影響。先彎后拉比先拉后彎好,但先彎后拉會使已彎坯料與模具摩擦加大,拉力難以有效地傳遞到各部分,因此實際生產(chǎn)中采用“拉+彎+拉”的復合工藝方法。
對一般小型彎曲沖壓件而言,可采用在毛坯直邊部分加壓邊力限制非變形區(qū)材料的流動;或者減小凸、凹模間隙,使變形區(qū)的材料作變薄擠壓拉深的方法,以增加變形區(qū)的拉應變。
從模具結(jié)構(gòu)上采取措施。
1、補償法
利用彎曲件不同部位回彈方向相反的特點,按預先估算或試驗所得的回彈量,修正凸模和凹模工作部分的尺寸和幾何形狀,以相反方向的回彈來補償工件的回彈量,根據(jù)工件可能產(chǎn)生的回彈量,將回彈角做在凹模上,使凹模的工作部分具有一定斜度。
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