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五金(jīn)模具的精加工控製(zhì)分析

文章來源: 科翔模具 人(rén)氣:10518 發表(biǎo)時間:2018-06-11 11:08:06

衝壓成形發生塑性變形,同時也發生了彈(dàn)性變形。成形負荷卸載後,零(líng)件便(biàn)會產生一定回彈。回彈是在板料成形後(hòu),成形件從模具中取出後必定會產生的變形(xíng),會影響零件最終形狀。回(huí)彈量大小直接影響工件的幾何精度,同樣(yàng)也是工藝中很難克服的成形缺(quē)陷。

衝(chōng)壓件回彈(dàn)的影響因素

  1) 材料性能(néng) 不同強度的衝壓件,從普(pǔ)通板材到高(gāo)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(róng)易出現回(huí)彈現象。厚板料零件(jiàn)的材料一般采用熱軋碳素(sù)鋼板或熱軋低合金高強度鋼板。與冷軋薄板料相比,熱軋厚板料的表麵質(zhì)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低.。



回彈前後應(yīng)力變化


  2)材料厚度  在成形(xíng)過(guò)程中,板料厚度對彎曲性能有很大影響,隨(suí)著(zhe)板料(liào)厚度增加,回(huí)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(biàn)形材料增加,進(jìn)而彈性回複變(biàn)形也增加,因此(cǐ),回彈變小。



板料界麵的切向應力


   隨著厚板料(liào)零件材料強度級別的(de)不斷提高,回彈所造成零件尺寸精度的問題越來越嚴重(chóng),模具設計和後期的工藝調(diào)試都要求對零件回彈(dàn)的性(xìng)質及大小有所了解,以便采取相應的對(duì)策和(hé)補救方案。


  對於厚板料(liào)零件,其彎曲半徑與板厚之比一般都很小,板厚方(fāng)向的應力及其應力變化不容忽視.。


  3)零件形狀 不同形狀零件回彈差異很大,形狀複雜的零件一般都會增(zēng)加一序整形,防止成形不到位出現(xiàn)回彈現(xiàn)象,而更有一部分特殊形狀零件比較(jiào)容易(yì)出現回彈現象,如U形零部件,在分(fèn)析成形(xíng)過程中,必(bì)須考慮回彈補償事宜。


  4)彎曲中心(xīn)角 彎曲中(zhōng)心角的值越大(dà)就表示回彈累積值越大,這樣就會造(zào)成嚴重的回彈現象(xiàng),衝壓件(jiàn)形變的長度隨著彎曲(qǔ)中心角的增大而增大。



  5)模具間隙配合(hé)情況 模具在設計時就要在相(xiàng)對工作部分留有(yǒu)一倍料厚的間(jiān)隙,在間隙中容納產品。為實現材料更好的流動,在模具加工完畢後要(yào)對模具的局部進行研配。尤其是彎曲模具,工作部位的(de)間隙越(yuè)大導致的(de)回彈也就越大,如果板料(liào)厚度的誤差允許範圍(wéi)越大,則回彈(dàn)也會越大,也會使模具(jù)的間隙不能得到(dào)很好的確定。


  6)相對彎曲半徑 相對彎曲半(bàn)徑的(de)值與回彈值成正比,所(suǒ)以衝壓件的曲率越大則越不(bú)容易彎曲成形。


  7)成形工藝 成形(xíng)工藝是製約其回彈值的一個重(chóng)要方麵,一般來說,校正彎曲的回彈效果比自由彎(wān)曲要好。如果在同一批衝壓(yā)件的生產中要達到同樣(yàng)的加工效(xiào)果,校正(zhèng)彎曲比(bǐ)自由彎曲所需要的彎曲力要大很多,所以如果兩(liǎng)種方式采用一樣的彎曲力,則最後達到的效(xiào)果也不同。校正彎曲時所需要的(de)校正力越大衝(chōng)壓件的回彈越小,矯正(zhèng)彎曲力會使變形區內外側(cè)纖維都被拉長(zhǎng),達到(dào)成型效果。在彎(wān)曲力卸載(zǎi)後,內外側的纖維都會縮短,但是內外側的回彈方向相反,使衝壓件向外的回(huí)彈能夠得到一定(dìng)程度的緩解。

 衝壓(yā)回彈的解(jiě)決措(cuò)施    

  1)產品設計 首先,材料方麵,在滿足產品的要求的前提下,要選擇屈服度小的材料或者也可(kě)以適當的增加材(cái)料的厚(hòu)度。其次,衝壓件形(xíng)狀的設計,衝壓件的形狀其回彈也有(yǒu)很重要(yào)的影響,形狀彎(wān)曲的(de)複雜衝壓件在一次(cì)彎(wān)曲中,由於各個方向的(de)應力(lì)情況複雜,還存在著摩擦力(lì)等其他因素,回(huí)彈消除是十分困難的,所以在產品的形狀設計時,對於複雜的衝壓件可以采用幾個部件(jiàn)組合的形式,解決回彈問題。


  還有可以設置防回彈(dàn)筋,也能有效地解(jiě)決回彈(dàn)缺陷,在滿足衝壓件要求的前提(tí)下(xià)根據產品要求和回彈量要求增加設置防回彈筋,可以改變產品形狀。最(zuì)後,也可以通過減小彎曲部分R角(jiǎo)的值來解(jiě)決回彈缺陷。


   2)工藝(yì)設計 首先,模具(jù)設計預成形工序,增(zēng)加預成形工序可以使一次(cì)性成形的衝壓件分布在不同的工序中完成,可以在一定程度上消除成形過程中的內應(yīng)力,從而解決回彈缺陷。其(qí)次(cì),減小凹凸模具間隙,可以(yǐ)將其調整在一倍料厚左右,使材料與模具的貼合度達(dá)到最大,同時對模具進行(háng)硬化處理,也可有效地減少衝壓件拉毛現象,減小(xiǎo)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(zài)最後對衝壓件進行(háng)整形加工,這也是最後的辦法。最後,還有一些其他的方法解決回彈缺陷,如使用液壓衝壓(yā)設備,凸模設(shè)置頁腳等,都可以在一定程(chéng)度上解決回彈缺陷。


  3)零件壓邊力 壓邊力衝壓成形過程是一項重要的工藝措施,通過不斷優化壓邊(biān)力,可以調整材料流動方向,改善材料(liào)內部應力分(fèn)布。壓邊力增大可以(yǐ)使零件拉延更加充分,特別是零件側壁與R角位置,如果成形充分,會使內外應力差減少,從而使回彈減小。


  4)拉延(yán)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(wèi)置,能夠有效地改變材料流(liú)動方向及有效分配壓料麵上的進料阻力,從而提高材料成(chéng)形性,在容易出現回彈的零件上設置拉延筋,會使零(líng)件成形更充分,應力分布更均(jun1)勻,從而回彈減小(xiǎo)。


鈑金衝(chōng)壓回彈補償設計~




回彈模擬影響因素


彎曲回(huí)彈~


彎(wān)曲回彈(dàn)的解決措施

  1)校正彎(wān)曲 校正彎曲力將使衝壓力集中在彎曲變(biàn)形區,迫使內層(céng)金屬受擠(jǐ)壓,被校正後,內外層都被伸長,卸載後擠壓兩區的(de)回彈趨勢相抵可(kě)以減小回(huí)彈。


  2)熱(rè)處理 在彎曲前進行退火,降低其硬(yìng)度和屈服應力可減小回(huí)彈,同(tóng)時也降低了彎(wān)曲(qǔ)力(lì),彎曲後再淬硬。


  3)過度(dù)彎曲 彎曲(qǔ)生產中,由(yóu)於彈性恢複,板料的變形角度及半徑會變大,可以采用板料變形程度超出理論變形程度的方式來減小回彈。


  4)熱彎(wān) 采用加熱彎曲,選擇合適溫度,材料有足夠的時間(jiān)軟化,可以(yǐ)減小回彈量。


  5)拉彎(wān) 該方法是(shì)在(zài)板料彎曲的(de)同時施加切向拉力,改變板料(liào)內部的應力狀態和分布情況,讓整個斷麵處於塑性拉伸變形範圍(wéi)內,這些卸載後,內外層(céng)的回彈趨勢相(xiàng)互抵消,減小了回彈。


  6)局部壓縮 局部壓縮工藝是通過減薄外(wài)側板料的厚度來(lái)增加外(wài)側板料的長度,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(yuán)角鈍化 從彎曲部位的內側進行壓縮,以消除回彈。當(dāng)板形U形彎曲時,由於(yú)兩側對(duì)稱彎曲,采用這種方法(fǎ)效果比(bǐ)較好。


  9)變整體拉延成為部(bù)分彎曲成形 將零件一部分采用彎曲成形後再通過拉延成形以減少回彈。這種方法對(duì)二維(wéi)形狀簡單的產品有效。


  10)控製殘餘應(yīng)力(lì) 拉延時在工(gōng)具的表(biǎo)麵增加(jiā)局部的凸包形狀,在(zài)後道(dào)工(gōng)序時再消除(chú)增加(jiā)的形狀,使材料(liào)內的殘餘應力平衡(héng)發(fā)生變化,以消(xiāo)除回彈。


  11)負回彈 在加工工具表麵時,設(shè)法使板料產生負向回彈。上模返(fǎn)回後,製件通過回彈而達到要求的形狀。


  12)電磁法 利(lì)用電(diàn)磁脈衝衝擊材料表麵,可以糾正由於(yú)回彈造成的形狀(zhuàng)和尺寸誤差(chà)


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