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登錄產品回彈的案例
汽車模產品有回彈調不好?你該學習了!
產品回彈,只要是金屬材料都會有。但是,隨著汽車工業的興起,汽車產品也越來越復雜,尤其是汽車產品的回彈問題,目前依然沒有找到完全消除沖壓件回彈的辦法。
因此在我們設計模具的過程中,還是需要進行大量的研究與考察。我們的研究方向到底是哪些呢?我們需要明確目標方向,接下來小編給大家整理了一些常見的問題:
材料物理特性
汽車由于使用不同,不同地方的產品需要的物理特性、強度有很大差別,從普通板材到高強板,不同板材有著不同的物理特性,尤其是抗拉強度或者是屈服強度,板材的抗拉強度越高,回彈也就會顯得越明顯。
產品的材料厚度
在折彎過程中,板料厚度對成型是會有很大的影響,隨著板料厚度添加,回彈也會變得明顯,這是由于隨著板料厚度添加,參與塑性變形的材料變多,進而彈性回復變形也添加,因而,回彈變大了。
產品形狀
不同外形的零件回彈差別很大,外形復雜的零件基本上都會添加一序整形,避免因產品回彈導致成形不到位,對于特別容易發生回彈現象的成型工藝,我們需要事先進行回彈縮放。以保證產品尺寸合格。
產品壓邊力
壓邊力沖壓成形是一項重要的工藝措施,經過不時優化壓邊力,可以調整材料活動方向。壓邊力增大可以使零件拉延愈加充沛,特別是零件側壁與R角處,如果成型非常合理,會使內外應力之間差值減少,從而使回彈減小。
拉延筋
拉延筋在當今工藝中運用較為普遍,合理的設置拉延的位置,可以很好的改變材料活動方向及合理分配壓料面上的進料阻力,從而更好的成形,在容易呈現回彈的零件上設置拉延筋,會使零件成形更充沛,應力散布更平均,從而回彈減小。
展開 淺析基于鋁門外板模具關鍵技術解決方案
圖8 前門外板有無下壓料理論回彈結果對比
圖9 前門外板有無下壓料實際回彈結果對比
通過縝密的工藝規劃,未雨綢繆的全流程統籌識別各潛在的風險問題點,風險前置關閉的理念,有效降低后工位的質量問題發生,為客戶提供完美極致的產品解決方案。
結束語
基于鋁基材質的門外板,淺析前期工藝開發與回彈控制的三點關鍵因素及解決方案,充分考慮各種潛在風險點并制定行之有效的措施,可以有效降低模具的開發成本,為客戶提供極致的產品。本文前期的工藝規劃階段充分考慮產品特定屬性,產品質量不僅需要準確地模擬仿真和有效的補償策略,現場調試人員的細致調整對質量的結果也起到關鍵作用。只有在整個團隊秉持著追求產品極致解決方案的前提下,才能保證輸出高端產品、高端模具,幫助客戶成功。
展開 沖壓件回彈產生原因?該如何計算回彈呢?
產品回彈比較復雜,即使是相同材質的情況下,自身材料不同厚度、折彎角度、折彎內R都會對回彈產生很大影響。不同材質就更不用說了。
因此,回彈并非一個公式即可完全解決,需要我們在理論的基礎上進行實踐調試,以得到最終合格產品。
模具技能篇:影響回彈因素、回彈計算公式計算
因此,回彈并非一個公式即可完全解決,需要我們在理論的基礎上進行實踐調試,以得到最終合格產品。
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模具設計丨沖壓件為什么回彈,回彈又如何計算?
(4)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.
產品回彈比較復雜,即使是相同材質的情況下,自身材料不同厚度、折彎角度、折彎內R都會對回彈產生很大影響。不同材質就更不用說了。
因此,回彈并非一個公式即可完全解決,需要我們在理論的基礎上進行實踐調試,以得到最終合格產品。
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展開 沖壓件回彈產生原因?該如何計算回彈呢?
產品回彈比較復雜,即使是相同材質的情況下,自身材料不同厚度、折彎角度、折彎內R都會對回彈產生很大影響。不同材質就更不用說了。
因此,回彈并非一個公式即可完全解決,需要我們在理論的基礎上進行實踐調試,以得到最終合格產品。
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BiggerBoat借助HyperForm削減汽車行業沖壓模具的開發成本和時間
“借助于AltairHyperForm的沖壓仿真技術,我們能夠在最短的時間內給客戶提供精確可靠的仿真結果,極大地幫助我們在低成本短周期的情況下給客戶提供更好的產品。”
Jay Weiner
CAE/FEA成形工藝專家
解決方案
從1999年開始,Weiner一直使用AltairHyperForm沖壓成形仿真軟件來設計和驗證沖壓模具。Weiner認為HyperForm 的3D建模功能對于產品的回彈設計非常有用,“沖壓成形過程中,由于金屬的回彈特性,產品的尺寸和形狀往往很難保證,”Weiner解釋說,“就像跳水板一樣,沖壓成形之后的金屬都會發生回彈,因此,你必須使產品彎曲或者扭曲更多一些,這 樣在成形結束之后,才能保證產品的尺寸和形狀。HyperForm的仿真分析可以告訴我們產品的回彈量,同時,提供必要的工具來完成回趟的補償。”客戶常常在模具設計制造之初,就會來征求Weiner的意見,以便盡早發現工藝的潛在問題。
展開 “精算”那些事 第五篇: 沖壓有限元仿真知多少
提到沖壓相關的有限元仿真,往往關注產品本身的成形仿真,也就是板料塑性變形。其關注點僅局限于沖壓產品的成形問題: 開裂、起皺、尺寸回彈、外觀面品等,然而一個沖壓產品從設計階段到批量,整個開發周期無論是產品設計、工藝、工裝模具結構設計、沖壓模具的調試研合、量產時產品工序件間的傳遞、轉運等等整個過程涉及的工況較為復雜、條件的波動對模具工裝、產品 都會起到一定的影響。如 模具及壓機工作臺面的彈性變形、一些剛性較差產品在工序傳遞間是否存在一定的塑性變形、再比如模具一些強度較差的易損零件的疲勞壽命等等,如果通過有限元仿真技術在開發階段及時發現問題、對產品設計、工藝設計及模具工裝設計都能起到一定的指導、優化的作用。
下面簡要介紹下作為沖壓(模具)工程師各開發階段我們要做哪些方面的仿真工作。(注:僅為作者觀點)
階段一:沖壓SE
仿真1:快速成形仿真 (業內100% 都在用,不再啰嗦)
仿真2: 產品模態仿真
關于模態仿真作為從事沖壓工藝及模具相關的工程師來說,可能比較陌生、模態分析大多屬于產品開發及NVH 系統所關注的。 具體相關定義不過多贅述、感興趣的自行查閱。對于沖壓工藝工程師來說,單件產品的模態分析可以幫助我們確認產品剛性是否存在風險,通過模態分析快速識別產品容易發生回彈的區域,特別是俗稱的“軟回彈”加以識別并提出合理的改善對策。當然模態分析是整個車身系統分析中最為重要的一項、不僅涉及整車剛度還涉及相關NVH開發,這里僅僅是從沖壓工藝角度考慮這一性能指標。
展開 BiggerBoat借助HyperForm削減汽車行業沖壓模具的開發成本和時間
Weiner認為HyperForm的3D建模功能對于產品的回彈設計非常有用,“沖壓成形過程中,由于金屬的回彈特性,產品的尺寸和形狀往往很難保證,”Weiner解釋說,“就像跳水板一樣,沖壓成形之后的金屬都會發生回彈,因此,你必須使產品彎曲或者扭曲更多一些,這樣在成形結束之后,才能保證產品的尺寸和形狀。對于不同的金屬,它們的物理屬性也不一樣,你需要不同的回趟補償量,以保證你想要的成形質量。HyperForm的仿真分析可以告訴我們產品的回彈量,同時,提供必要的工具來完成回趟的補償。”客戶常常在模具設計制造之初,就會來征求Weiner的意見,以便盡早發現工藝的潛在問題。Weiner在設計之初就使用HyperForm來驗證工藝的可行性。
“當我從客戶那里拿到一個產品,我首先會將它導入HyperForm運行一個快速成形性分析,看看可能出現問題的部位會在哪里。”他說。
HyperForm對各工序的精確成形仿真有助于確定和優化每個成形階段的模具形狀
(預成形工序,一次成形工序,二次成形工序)最終將產品的最大減薄率控制在20%以內
“然后我再決定產品的沖壓方向,建立模具模型,確定工序數量。接著通過仿真分析來驗證這些方案,不斷地修改和調整方案,這取決于出現的問題。”
仿真分析發現的問題常常出現在不可思議的區域,往往這些區域卻是Weiner和客戶的設計部門預期不會出現問題的地方。“HyperForm常常發現一些我們沒有預料到的問題,而在實際模具設計中這些問題又的確出現了,這讓我們感到很受傷。”他說,“有經驗的模具生產商,通常能夠發現潛在的問題區域并考慮這些問題的影響;仿真分析的好處就在于可以指出那些難以預測的問題區域,如果不能提前預測的話,這些問題區域將會打亂你的制造周期和增加你的設計成本。
展開 制定沖壓件工藝是一項嚴謹而復雜的技術工作
沖壓件加工廠的工藝設計人員,在進行沖壓工藝設計時,要對產品圖紙進行工藝性審核。那么對產品圖紙進行工藝性審核的目的是什么呢?
所謂工藝性審核,就是根據產品圖紙,認真分析研究沖壓件的形狀特點,尺寸大小及精度要求;研究沖壓件材料的力學性能、工藝性能和使用性能;研究產品的回彈,翹曲歪扭,松馳等弊病的可能性,并以審核分析的結果為依據,了解它們對沖壓加工難易程度的影響情況。
在分析產品圖時,要特別注意零件的極限尺寸(如最小沖孔尺寸,最小窄槽寬度、最小孔間距和孔邊距、最小彎曲半徑、最小拉深圓角半徑等)、尺寸公差、設計基準、及其它特殊要求。因為這些要素,對沖壓件所需的工序性質、數量、排列順序的確定以及沖壓定位方式、模具結構形式與制造精度的選擇均有顯著影響。
總之,通過對產品圖進行工藝性審查,可以明確該零件是否適合沖壓加工,用沖壓方法制造時是否經濟合理,沖壓加工時需要解決的主要技術問題有哪些。
展開 為什么要對沖壓件產品圖進行工藝性審核
沖壓件加工廠的工藝設計人員,在進行沖壓工藝設計時,要對產品圖紙進行工藝性審核。那么對產品圖紙進行工藝性審核的目的是什么呢?
所謂工藝性審核,就是根據產品圖紙,認真分析研究沖壓件的形狀特點,尺寸大小及精度要求;研究沖壓件材料的力學性能、工藝性能和使用性能;研究產品的回彈,翹曲歪扭,松馳等弊病的可能性,并以審核分析的結果為依據,了解它們對沖壓加工難易程度的影響情況。
在分析產品圖時,要特別注意零件的極限尺寸(如最小沖孔尺寸,最小窄槽寬度、最小孔間距和孔邊距、最小彎曲半徑、最小拉深圓角半徑等)、尺寸公差、設計基準、及其它特殊要求。因為這些要素,對沖壓件所需的工序性質、數量、排列順序的確定以及沖壓定位方式、模具結構形式與制造精度的選擇均有顯著影響。
總之,通過對產品圖進行工藝性審查,可以明確該零件是否適合沖壓加工,用沖壓方法制造時是否經濟合理,沖壓加工時需要解決的主要技術問題有哪些。
展開 
折彎模具回彈如何計算?難倒你了嗎?
看到很多人在設計帶內圓弧的折彎模具時,折彎凸模R的取值要么按原產品內R不放回彈,要么直接縮小一個倍數,比喻產品內R為1,材料偏硬就取0.8倍,凸模R為0.8。材料偏軟則取0.9倍,則凸模R為0.9。如果有偏差則多改幾次模具,這樣基于經驗也能做到公差范圍內。如果按這個方法設計一個料厚為05,內R為200mm的產品,回彈多半難以取準。現介紹一個通用的回彈公式,按數值套就能算出回彈值。
A值見下表,
如果上面沒有需要的的材質,也可以查下面的表,找到材料彈性模量,屈服強度,再代入上面公式計算。
最好是自己建立一個常用材料庫,有些物理參數沒有的話可以找供應商要。如果彈性模量和屈服強度參數正確的話,一般彈片端子,外觀件,型材的折彎回彈都比較準確。
從零基礎到設計精英 專業在線教學 (五金沖壓模具-含端子,彈片,拉伸,連續,PRESSCAD,汽車模具-含鈑金件,覆蓋件,PRESSUG,AF工藝分析等 ) 更多學習資料加湯姆老師微信tommujushejixuexi。
展開 基于ADAMS的盤形軋制零件結構優化與故障診斷方法
POURSAFAR等[4]針對軋制成形中的相關優化修改問題,在人工神經網絡的基礎上提出了產品回彈的預測方法;毛華杰等[5]為了解決帶縱筋平板軋制成形中的難度問題,提出了新型的軋制成形方法;謝亞琳等[6]針對T型環軋制成形中填充困難等問題,利用有限元模型的相關軟件提出了解決該問題的方法。然而,諸多軋制成形的方法通常無法兼具適應性,同時投資成本較大。因此,需要研究以不新建軋制生產線為目標。本文利用計算機輔助三維交互A(CATIA)構建三維模型,運用交叉相關能量比熵等提出零件早期故障診斷方法,其目的是制造小批量的小零件,并兼有適應性廣、投資低等優勢,以此提高生產效率。
1 盤形軋制零件結構優化與故障診斷方法分析
1.1 盤形軋制零件結構建模
在實際的盤形軋制零件加工過程中,軋制依據方法的不同分為了熱軋和冷軋:熱軋是一種具有比金屬再結晶更高溫度的軋制方式,其可以優化鋼材料的性能[7,8,9];冷軋指對鋼板毛坯進行軋制的金屬成型工藝,其主要的軋制工序是在室溫下進行的[10,11]。
基于此,研究利用CATIA軟件建模后使得在草圖設計時,將設計者的空間限制輸入作為特性參數保留,然后在以后的設計中做一些視覺上的修改,以此構建最直接的參數化模型,即能夠通過對系統參數的編輯,直接完成草圖修正。考慮實際的軋制工作,研究通過優先分析輥棒與軋制部件的滾動式接觸構建輥與輥子軋制的簡易模型。在變形區內,一些主要參數之間存在著一定的關聯性而非孤立的關系,并且這些基礎參數都是對各工藝參數綜合后得出的。在實際工作中,常常會碰到一些基礎參數和變形區間存在著一定的數學關系,若不能準確地把握這種數學關系,將會造成錯誤。例如,壓下量與軋制輥子的半徑、咬入角之間的關系表達如式(1):
式(1)中,Δg表示壓下量,G和g表示軋制前后軋制部件的厚度,B表示軋制輥子的半徑,β表示咬入角。
展開 汽車輕量化-鋁合金材料的技術應用及加工工藝整合
缺點:與傳統鍛造產品一樣,需要銑削加工來完成輪輻的造型。日本已有相當部分的汽車鋁輪轂采用擠壓鑄造工藝生產,從澆注金屬液到取出鑄件整個過程都由計算機來控制,自動化程度非常高。目前世界各國都把擠壓鑄造作為汽車鋁輪圈生產的方向之一。
輥壓成形工藝
輥壓成形工藝是一種以若干滾輪轉動將材料送入,同時順次成形,獲得所需斷面產品的工藝。近年來,國外主流汽車廠商所開發的新車型中,輥壓型鋼零部件已占到60%,輥壓門檻在國內合資品牌廠商應用也逐漸普及,如上汽通用、長安福特、上汽大眾等,但這一技術在我國自主品牌汽車中才剛剛起步。眾泰汽車作為我國自主品牌汽車的中堅力量,從2017年末提出,僅用一年時間便突破技術難關并應用在最新試制車型上。
相比傳統沖壓工藝技術,輥壓成形工藝不僅能提高零部件合格率,同時還能有效提升性能,進而降低制造成本。
輥壓成形工藝能大幅度的提高零部件生產的合格率,例如汽車的門檻邊梁內板,一般都選用強度更強的高強鋼。傳統工藝下,這種鋼材在沖壓時單段應變過大,易產生回彈,且模具調試難度大,所以合格率不高。而輥壓生產過程中,零件可分數十段成形,通過有限元計算分析得出的應變曲線圖,可以看出各段應變峰值沒有超過0.4%的極限應變,產品回彈更小,精度也更易控制
汽車大型車門結構件的壓鑄工藝
汽車大型構件汽車大型構件常常起到支撐或承載負荷的作用,具有結構繁雜、外形尺寸較大、厚度不均等特征。同時,直接關系到汽車的行駛安全性,因而對其力學性能要求較高,詳見表 1。
表1 汽車大型構件力學性能要求
通常為了獲得良好的性能, 需對大型構件進行熱處理。
展開 基于尺寸和表面質量的頂蓋模具型面補償方法
針對奧迪車型天窗頂蓋沖壓模具,提出在設計階段通過對各工序模具進行型面補償來保證零件的質量;結合產品質量要求,確定型面補償內容為零件型面尺寸的回彈補償和局部表面的凹陷補償;結合型面補償的流程,采用有限元分析軟件,對全工序的型面回彈進行數值模擬分析,確定模具型面的補償方案和補償量,最終應用于實際生產,得到較為理想的結果。
頂蓋作為車身關鍵外覆蓋件之一,其沖壓件的質量直接影響著后續的焊接工藝和車身的最終質量;奧迪車型由于其自身質量標準以及頂蓋與側圍采用激光焊接工藝,因而對頂蓋沖壓單件的尺寸精度和表面質量有著相對更高的要求。然而由于鋼板材料本身的特性以及頂蓋產品結構的特點,零件在沖壓成形后會產生回彈且無法避免;進而導致零件尺寸發生偏差以及表面產生一些無法避免的質量缺陷。在模具調試階段對這些問題進行優化時,往往需要對型面進行頻繁的燒焊甚至將模具降面,影響模具的制造進度,成本也大幅提高。如果在設計階段,根據產品質量要求和以往車型的實際生產經驗,結合數值模擬分析,對模具各工序型面進行合理的補償,那么不僅可以有效保證零件的質量,還可以大幅提高效率,降低模具制造成本。
產品特征及沖壓工藝概述
天窗頂蓋產品如圖1 所示,產品外表面為一張A級曲面;按照頂蓋在車身上的位置、產品結構主要可以分為以下幾個區域:前風窗區域A、與側圍激光焊接區域B、天窗區域C 和尾部(近背門處)流水槽區域D,從各區域輪廓線法向的截面特征可以看出,產品四周相對于整車Z 向均為負角,流水槽區域形狀較為復雜,而且深度也相對較大。
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