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浅谈汽车钣金冲压件回弹的解决方法
/ d) k9 i0 ~5 ^: I【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。 9 ]/ s9 _. f8 Z7 e& |/ H7 r
关键词:回弹;冲压外板;方案;梁类件
! U- w8 g, B1 |* @1 冲压件回弹缺陷的定义和产生原因2 r% e) p7 a% s( H5 o3 A6 ?$ Y# d, @
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。
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2 回弹原理
: s2 s# Q; C0 `! ~0 n/ S7 y 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。 3 h4 s6 S1 `1 Z! q" `9 _( u
! f! Q; s6 h7 @! [2 l# W" U, \# D3 常见回弹问题
" O, R/ A/ g( [+ A# U, b(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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& a, L0 R2 p0 l+ c7 u( R7 ]7 N 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。 ' L9 Y! R0 o# ^ u7 n. I+ Y
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(2) 梁类件回弹。
/ U1 p: a) D( a! ~. J 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。, o# O- t" X3 w H
' _1 y1 ~. w$ d7 y, ?& `# c 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。 & j, k& F' r+ Q, I
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4 回弹的整改方案
+ P4 q9 c+ E& _8 a2 q: M- z2 D' N(1 ) CAE预测如图9所示,工艺阶段进行回弹补偿。 8 M( {2 i% d8 }, y5 Q. o6 c
8 c8 C1 i; B" ^ 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。
- t( O/ u" v1 {5 l6 G3 |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。% b+ p) [8 _" m; k: F3 Q
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(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。 $ l8 U" Q. u! J9 }
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- h, U3 u) O( I9 _" t* U(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。2 J. h* u p9 U
% V4 {0 B. s( k0 K2 b0 X' b: T(5) 翘起的解决方案。
% b$ s' D/ ]; ^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。 ! [' g s, n1 J. l) L4 o
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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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