汽車沖壓件的回彈是指在去除載荷后,變形體的形狀部分恢復,零件的形狀和尺寸與沖壓件的工作面的形狀和尺寸不匹配,導致零件的尺寸不在公差范圍內,影響產品的裝配精度。
沖壓件在成形過程中會發生塑性變形和彈性變形。卸載成形載荷后,零件會有一定程度的回彈?;貜検墙饘侔宀某尚魏髮l生的變形,成形零件從模具中取出,這將影響零件的形狀?;貜椫苯佑绊懝ぜ膸缀尉?,這也是成形過程中難以克服的缺陷。
載荷卸載后的應力變化曲線
1)不同材料性能和強度的沖壓件,從普通板材到高強板板材,具有不同的屈服強度,板材的屈服強度越高,越容易回彈。通常,熱軋碳鋼板或熱軋低合金高強度鋼板被用作厚板部件的材料。與冷軋板材相比,熱軋板材表面質量差,厚度公差大,力學性能不穩定,延伸率低。
回彈前后的應力變化
2)材料厚度在成形過程中,板材厚度對彎曲性能有很大影響。隨著板材厚度的增加,回彈現象會逐漸減少,因為隨著板材厚度的增加,參與塑性變形的材料增加,然后彈性回復變形也增加,所以回彈變小。
金屬板界面的切向應力
隨著厚板零件材料強度等級的不斷提高,回彈引起的零件尺寸精度問題越來越嚴重。模具設計和后期工藝調試需要了解零件回彈的性質和規模,以便采取相應的對策和補救方案。
對于厚板零件,彎曲半徑與板厚之比一般很小,板厚方向的應力及其變化不可忽略。
3)不同形狀的零件在零件回彈,有很大的差異,形狀復雜的零件一般會增加一個成形順序,以防止成形不到位時出現回彈現象,而一些形狀特殊的零件更容易出現回彈現象,如U形零件,因此在分析和成形過程中考慮回彈補償。
4)彎曲中心角越大,累積回彈值越大,會造成嚴重的回彈現象。沖壓件的變形長度隨著彎曲中心角的增加而增加。
5)模具的間隙配合在設計模具時,留出一個兩倍于相關工作部件中材料厚度的間隙,并將產品容納在該間隙中。為了實現更好的材料流動,應在模具加工后準備模具的局部。特別是對于彎曲模具,工作部分的間隙越大,回彈越大。如果板料厚度的公差范圍越大,回彈越大,模具的間隙就不能很好地確定。6)相對彎曲半徑與回彈值成正比,因此沖壓件的曲率越大,彎曲成形越不容易。
7)成型工藝成型工藝是制約其回彈值的一個重要方面。一般來說,矯正彎曲的回彈效果比自由彎曲好。如果在同一批沖壓件的生產中達到相同的加工效果,校正彎曲所需的彎曲力要比自由彎曲所需的彎曲力大得多,所以如果兩種方法都采用相同的彎曲力,效果就會不同。校正彎曲所需的校正力越大,沖壓件的回彈越小,校正彎曲力會使變形區內外的纖維變長,從而達到成形效果。彎曲力卸載后,內外纖維都變短,但內外兩側的回彈方向相反,從而在一定程度上減輕了沖壓件的向外回彈。