沖壓件回彈的影響因素和有效控制方法

對于各類沖壓件來說,部落覺得,拉深模是最不好處理的,因為材料會產(chǎn)生流動,其它的類型,會處理一些,但像尺寸要求高的沖壓件,回彈的問題有時候也是非常頭痛的,目前部落還沒有看到哪里有準(zhǔn)備的回彈計算公式,一般都是大家憑經(jīng)驗,針對不同的材料,不同的R角來進(jìn)行補償處理.當(dāng)然,產(chǎn)生回彈的影響因素我們都是比較清楚的,如果在修理模具方面,針對一些狀況,我們還是可以找到有效控制回彈方法.

回彈對于汽車沖壓件來說是較難解決的問題，現(xiàn)階段僅用軟件分析理論回彈補償量，在產(chǎn)品上增加加強筋控制回彈，但這樣卻不能完全控制回彈，還需要在模具調(diào)試階段彌補分析回彈補償量的不足，增加整形工序。

沖壓件回彈的影響因素

1. 材料性能

在汽車身上有不同強度的沖壓件，從普通板材到高強板，不同板材有著不同的屈服強度，板材的屈服強度越高，就越容易出現(xiàn)回彈現(xiàn)象。

 厚板料零件的材料一般采用熱軋?zhí)妓劁摪寤驘彳埖秃辖鸶邚姸蠕摪濉Ｅc冷軋薄板料相比，熱軋厚板料的表面質(zhì)量差、厚度公差大、材料力學(xué)性能不穩(wěn)定，并且材料的延伸率較低.

2. 材料厚度

在成形過程中，板料厚度對彎曲性能有很大的影響，隨著板料厚度增加，回彈現(xiàn)象會逐漸減少，這是因為隨著板料厚度增加，參與塑性變形材料增加，進(jìn)而彈性回復(fù)變形也增加，因此，回彈變小。

隨著厚板料零件材料強度級別的不斷提高，回彈所造成零件尺寸精度的問題越來越嚴(yán)重，模具設(shè)計和后期的工藝調(diào)試都要求對零件回彈的性質(zhì)及大小有所了解，以便采取相應(yīng)的對策和補救方案。

對于厚板料零件，其彎曲半徑與板厚之比一般都很小，板厚方向的應(yīng)力及其應(yīng)力變化不容忽視.

3. 零件形狀

不同形狀的零件回彈差異很大，形狀復(fù)雜的零件一般都會增加一序整形，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容易出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，如U型零部件，在分析成形過程中，必須考慮回彈補償事宜。

4. 零件壓邊力

壓邊力沖壓成形過程是一項重要的工藝措施，通過不斷優(yōu)化壓邊力，可以調(diào)整材料流動方向，改善材料內(nèi)部應(yīng)力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分，特別是零件側(cè)壁與R角位置，如果成形充分，會使內(nèi)外應(yīng)力差減少，從而使回彈減小。

5. 拉延筋

拉延筋在當(dāng)今工藝中應(yīng)用較為廣泛，合理的設(shè)置拉延的位置，能夠有效地改變材料流動方向及有效分配壓料面上的進(jìn)料阻力，從而提高材料成形性，在容易出現(xiàn)回彈的零件上設(shè)置拉延筋，會使零件成形更充分，應(yīng)力分布更均勻，從而回彈減小。

沖壓件回彈控制方法

減少或消除回彈最佳的時機是在產(chǎn)品設(shè)計和模具開發(fā)階段。借助分析，準(zhǔn)確預(yù)測回彈量，對產(chǎn)品設(shè)計和工藝進(jìn)行優(yōu)化，利用產(chǎn)品形狀、工藝和補償來減少回彈。而在模具調(diào)試階段，必須嚴(yán)格按照工藝分析的指導(dǎo)來試模。與普通SE分析比較，回彈的分析和矯正的工作量增加了30％～50％，但卻可以大大縮短模具調(diào)試周期。

回彈是與拉延成形過程緊密相關(guān)的。在不同的拉延條件下（噸位、行程及進(jìn)料量等），雖然沖壓件都沒有成形問題，但在切邊后的回彈會更加明顯地顯現(xiàn)出來，回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件，但關(guān)鍵是如何設(shè)置分析參數(shù)，以及對回彈結(jié)果進(jìn)行有效評估。

異型零件回彈控制

前地板左右門檻制件開發(fā)過程中出現(xiàn)回彈4°現(xiàn)象（見圖6），圖6標(biāo)注出了制件回彈部位及回彈多少度。根據(jù)制件回彈部位及回彈度數(shù)，做出如圖7所示的對策。在工藝路線上同樣增加整形4°，增加第三序整形序，同時模具整形鑲塊材質(zhì)應(yīng)用為Cr12MoV，硬度需達(dá)到HRC58～62。

L型零件回彈控制

某車型擺臂加強板制件L型制件，一般L形狀制件均為左右對策同模開發(fā)，為防止存在側(cè)向力，導(dǎo)致成形制件偏移，左右對稱開發(fā)L型制件回彈整改與U型零件基本一致。

U型零件回彈控制

一般U型零件都容易出現(xiàn)回彈，圖1為某車型左/右前縱梁內(nèi)板前部本體制件及在整車上搭接關(guān)系的示意圖，從圖1可以看出，此制件在開發(fā)過程中出現(xiàn)了回彈問題，圖2標(biāo)示出了制件回彈部位及具體的回彈量。經(jīng)過反復(fù)分析，并根據(jù)其搭接關(guān)系與設(shè)計人員溝通，對制件做出更改，增加加強筋長度，在模具本身增加整形序，預(yù)定整形1～

3.5 mm.

工藝排序增加整形序，制件整個側(cè)壁全部整形，保證制件無回彈現(xiàn)象發(fā)生。如圖5所以，組后翻邊側(cè)沖序增加整形鑲塊，而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質(zhì)，保證處理淬火硬度達(dá)到HRC58～62。最終確定此方案，按照此方案更改模具，現(xiàn)場驗證成形制件無回彈現(xiàn)象出現(xiàn)。

根據(jù)以往開發(fā)車型的經(jīng)驗，可以確定容易回彈制件明細(xì)，對此類制件應(yīng)用的開發(fā)流程。

另外,目前通用的解決板料沖壓回彈的工藝措施做法有如下面幾點:

1、校正彎曲

校正彎曲力將使沖壓力集中在彎曲變形區(qū)，迫使內(nèi)層金屬受擠壓，被校正后，內(nèi)外層都被伸長，卸載后擠壓兩區(qū)的回彈趨勢相抵可以減小回彈。

2、熱處理

在彎曲前進(jìn)行退火，降低其硬度和屈服應(yīng)力可減小回彈，同時也降低了彎曲力，彎曲后再淬硬。

3、過度彎曲

彎曲生產(chǎn)中，由于彈性恢復(fù)，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

采用加熱彎曲，選擇合適溫度，材料有足夠的時間軟化，可以減小回彈量。

5、拉彎

該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力，改變板料內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)和分布情況，讓整個斷面處于塑性拉伸變形范圍內(nèi)，這些卸載后，內(nèi)外層的回彈趨勢相互抵消，減小了回彈。

6、局部壓縮

局部壓縮工藝是通過減薄外側(cè)板料的厚度來增加外側(cè)板料的長度，使內(nèi)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(jìn)行，以消除回彈。

8、內(nèi)側(cè)圓角鈍化

從彎曲部位的內(nèi)側(cè)進(jìn)行壓縮，以消除回彈。當(dāng)板形U形彎曲時，由于兩側(cè)對稱彎曲，采用這種方法效果比較好。

9、變整體拉延成為部分彎曲成形

將零件一部分采用彎曲成形后再通過拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產(chǎn)品有效。

10、控制殘余應(yīng)力

拉延時在工具的表面增加局部的凸包形狀，在后道工序時再消除增加的形狀，使材料內(nèi)的殘余應(yīng)力平衡發(fā)生變化，以消除回彈。

11、負(fù)回彈

在加工工具表面時，設(shè)法使板料產(chǎn)生負(fù)向回彈。上模返回后，制件通過回彈而達(dá)到要求的形狀。

12、電磁法

利用電磁脈沖沖擊材料表面，可以糾正由于回彈造成的形狀和尺寸誤差。