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浅谈汽车钣金冲压件回弹的解决方法
7 u) G7 x8 a) |5 j【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。 1 T' K* u# V0 J* Q
关键词:回弹;冲压外板;方案;梁类件6 d* R. y8 ]3 n" g3 d0 T. X! E
1 冲压件回弹缺陷的定义和产生原因; _7 \! w/ m- F* O! m
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。 , J& A/ F0 i# `. I# `8 I+ f7 E `
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2 回弹原理6 z, P% Y" f/ z3 x
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。
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' Q; A& \ q4 }3 常见回弹问题) Y8 N1 C4 @1 W; ]
(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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( |1 G6 q% S+ A4 B# o9 ] [" @ 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。 : K: ^5 o# _% u1 `
, p; q. ~- X9 _% {( |, Y(2) 梁类件回弹。
! C3 V( Z3 \" p$ q, x" ^ 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。 , l2 Z1 P; r8 o4 [
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4 回弹的整改方案
/ Y% d4 Z) }+ I" g(1 ) CAE预测如图9所示,工艺阶段进行回弹补偿。 , u7 M) m: ^3 N/ b
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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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& M/ `% U/ I* Q0 J2 G& D(2)在制件上增加抑制回弹的造型。
$ F t5 I) K# B9 }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。. e8 c) z( a7 j F) K
6 X5 E' v) e% n( P! z6 R(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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. x5 w# i3 D1 L, T l(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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(5) 翘起的解决方案。
n7 h7 z3 x( V3 {5 `: b; x- {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。 ; x1 b' B/ g. p4 v8 ]( c8 Q' K
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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。
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