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浅谈汽车钣金冲压件回弹的解决方法
; i; Q5 o8 D- ^% ?9 P【摘要】在汽车冲压件生产过程中,冲压制件回弹严重制约着车间的生产效率及制件精 度。叙述了冲压回弹的定义、常见回弹问题及回弹整改方案。通过对常见问题产生回弹 因素进行解析,克分识别制件回弹因素,对影响回弹点进行充分剖析,彻底解决此问题并 做出相应预防。
# [) M8 Y. U. m6 n2 O/ R& _关键词:回弹;冲压外板;方案;梁类件, a6 x" u4 B& O ~2 ?. h5 w
1 冲压件回弹缺陷的定义和产生原因+ e( O( g% ^) A
板料在常温下弯曲总是伴有弹性变形,所以在卸载以后,总变形中的弹性变形部分立即恢复,引起制 件回跳,回跳又称为回弹,如图1所示。 . r. ?5 \6 P$ U$ V
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2 回弹原理% R# f+ m& O/ G2 X* W" @* b
板料成形过程应力应变曲线示意图,如图2所示。材料在拉伸过程中应力未超过屈服应力之前,应力与应变成正比,应变为弹性变形阶段。应力超过屈服点后,开始进入塑性变形阶段。如在塑性变形阶段卸载,应变回随之变小一部分,变小的一部分及回弹 量,卸载曲线的斜率会与弹性变形阶段接近平行。 ! a2 x8 T( i, P" Z
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3 常见回弹问题
: r3 {( M2 Y6 o5 X/ A(1) 后背门外板(见图3)与机盖外板(见图4),造 型中的特征少,且弧度平缓,修边后制件没有了周圈工艺补充的约束.回弹量很大。
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翻边时由于包边面的压缩或延展成形,导致回弹 进一步加大,有的车型回弹能达到20mm左右,如图5所示。
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1 @/ G: b% l. Y; n+ z(2) 梁类件回弹。$ \9 _* D: V6 y1 M/ l7 f" ^+ \
梁类件,多成“几”字型或半“几”字型,冲压成形 后,制件会以沿着造型圆角为轴回弹,如图6所示。
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梁类件侧壁的“翘曲”回弹。拉伸时材料经过凹模口进入型腔内部,材料经过拉弯曲再拉直的过程, 再拉直后未能完全延展,剩余残余的弹性应变出现翘壁回弹。如图7、图8所示。 5 t+ p9 O- ], q3 l u
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4 回弹的整改方案% L7 ~; [% J7 ~" S: o
(1 ) CAE预测如图9所示,工艺阶段进行回弹补偿。 ; L( C/ `; h: P1 \+ j, l' [
7 K2 m V. ^: c8 @$ {/ [1 i4 R; X) G. J 此纵梁造型“S”状,拉伸后出现扭曲,通过调整进料阻力,无法消除扭曲回弹,需要在工艺阶段预判回弹状态及回弹量,全工序进行回弹补偿。出件后,根据制件符检情况对回弹补偿进行补正,最终得到合格制件,如图10所示。
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(2)在制件上增加抑制回弹的造型。
8 O* i" J$ A; K3 ?例如:D柱加强板,制件沿着R角的轴线回弹,整体进行回弹补偿,整改量大,局部会出现冲压负角,无 法实现。造成增加造型筋,抑制回弹的产生,如图11 所示。
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: H, Q2 O2 Z, v7 k; d0 X(3)做强压处理。调整回弹部位R角大小做强压(改凸角,或凹角),如图11、图12所示。
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2 x" W" w( i0 y$ j0 V9 c; y) i(4) 减小整形模具R角。梁类件法兰边回弹,通过减小整形模具尺角。整形后上序弧长L减小至 l,被整成平面的部分回残留部分弧度,回弹减小,如图13所示。
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- v3 ?! A$ V7 W, e(5) 翘起的解决方案。7 K' W S: k3 R3 j8 y: ?6 g: Z% `5 N
a.通过改变冲压方向,减小板料经过凹模口的弯曲应变,抑制制件回弹,如图14所示。
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b.拉仲增加反向工艺鼓包,成形到底是增加拉伸力,改变弯曲变形过程材料内外层的应变状态,如图 15所示。7 `0 {1 p8 o+ }1 _# Q. h) y0 p
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