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浅谈汽车钣金冲压件回弹的解决方法
7 s/ l6 t ]; N) q$ ~【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。 ( T, w _" w0 I4 l& e
关键词:回弹;冲压外板;方案;梁类件6 _( v# D, M% d* @
1 冲压件回弹缺陷的定义和产生原因
. _3 T' l k; u 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。 & ^0 s9 i3 P z3 b
* L8 a, s9 A( W- o- @2 回弹原理$ R; E6 v. U0 f3 U
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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3 常见回弹问题6 t& i6 F! p' i: X' R' z6 g
(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。 2 P- R0 E6 \7 M* N5 ~' Q
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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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(2) 梁类件回弹。% W! _9 r, h! u$ p6 s
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。 , G3 }: T; t. p( M1 W7 X
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4 回弹的整改方案4 c' J* Z; d6 S5 F* { Q6 J+ n, h0 ^
(1 ) CAE预测如图9所示,工艺阶段进行回弹补偿。 ( D* F; {# Y! d' V8 O- ~. R
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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。+ \2 j6 X2 P1 \ I8 {; X
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(2)在制件上增加抑制回弹的造型。
8 B* I3 V! u5 L1 ~. [9 t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。( e! `5 N; T% b5 _, V5 b
9 I8 l/ b/ G' A(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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(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。 L; O& U, { b5 M! h( C$ j& v/ _
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(5) 翘起的解决方案。
- {; x, R7 [- W* k+ v: |9 sa.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。
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