Mar 29, 2024
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轉發自:模具制造
作者:王玉峰,劉 賽,張 祥
長城汽車股份有限公司技術中心,河北省汽車工程技術研究中心(河北保定 071000)
整改效果:增加一副整形模后,保證制件的面差在公差范圍之內。
回彈4~5mm
圖1 左/右前輪罩中板
(2)模具調試回彈補償案例。
沖壓制件 B 柱加強板本體,制件材質 B340/
《模具制造》2013年第7期
590DP FB,料厚t=1.4/1.8mm,制件屬于 結構,制件結構見圖2所示,制件上端回彈2.5mm左右,下端回彈 3mm 左右,與其他制件搭接是存在 2.5mm 左右的間隙,影響焊接質量。問題產生的主要原因是:制件回彈補償設計不合理,制件的整改措施為:
a.提高模具拉伸模具研合率,加大壓料面積,調整成形力:由910t調整到1,080t,加大壓料力。
b.根據制件的回彈量,對整形模具進行補焊加工,加3mm的回彈補償量,將制件強行整到位。
整改效果:制件回彈消除,制件面差在公差要求
之內,與其他制件搭接時間隙在0.7mm之內。
回彈3mm 左右
圖2 B柱加強板本體
3.2 制件結構
(1)R角設計案例。
沖壓制件支架后板制件翻邊圓角為R6mm,制件的材質為B210P1,料厚為t=1.6mm,制件結構屬于 形,制件生產時回彈2.5mm左右,如圖3所示。制件回彈的原因是材料強度較高,制件R角大。
R角大,制件回
圖3 支架后板
整改措施:將制件的翻邊 R 角由 R6mm 更改為
R3mm。
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整改效果:制件回彈消除,制件公差在 0.5mm 之內。
(2) 回彈筋設計案例。
沖壓制件C柱加強下板制件材質為B210P1,料厚為t=0.7mm,制件結構屬于 U 型,如圖 4 所示,設計階段沒有給出預防回彈的措施,制件生產時出現3mm左右的回彈現象。
整改措施:對制件結構進行更改,增加回彈筋。
整改效果:制件回彈消除,制件公差在 0.5mm 之內。
圖4 C柱加強下板
(3) 拔模角設計案例。
沖壓制件前座椅后內側支架后板,制件材質為 B250P1,料厚為t=1.8mm,制件結構屬于 結構,如圖5所示,制件設計翻邊角度為90°,無拔模角,垂直翻邊模具制造時無法加回彈補償,制件發生回彈后整改困難。
整改措施:兩翻邊面外擺,使其與上面的夾角均為93°(如圖5虛線所示增大夾角3°)。
整改效果:制件結構變更后,制件模具制造時可以給出適當的模具補償,防止制件回彈。
4 扭曲回彈的預防措施
通過對制件結構進行審查,模具工藝設計分析,模具制造調試3個方面進行分析,給出扭曲回彈的具體措施。
此兩面為垂直翻邊,無法回彈補償 兩紅面外擺,使其與上面的夾角均為93°如圖中虛線所示圖5 前座椅后內側支架后板
《模具制造》2013年第7期 · 15 ·
4.1 制件結構進行審查
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通過對制件進行SE分析,對制件的結構進行審查,充分識別可能引起制件回彈的結構,對制件結構進行設計變更,預防制件出現回彈。此階段如果能夠充分的識別出制件存在的缺陷,對后期模具的設計生產有很大好處,可以縮短模具的調試周期。
(1) 翻邊R角審查:制件的翻邊R角必須控制在 8mm以內,成形性無法保證的制件,可以增加一序整形模具,不允許放大制件的R角。
(2) 拔模角度審查:對制件的拔模角度進行審查,制件在沖壓方向留有3°~5°拔模角,防止制件出現回彈現象[1]。
(3) 針對經過SE分析制件出現回彈現象,在不影響制件原有功能的前提下,通過增加防回彈筋改變制件形狀,控制和改善回彈。
4.2 模具工藝設計分析
在模具工藝設計階段對SE分析后可能產生回彈的制件進行預防,利用沖壓工藝的設計預防回彈的產生。下面介紹幾種可以預防回彈的沖壓工藝。
(1) 一道工序分兩段彎曲:第一段彎曲采用大間隙(一般取 1.15~1.3 倍料厚)加工;第二段彎曲將第一段彎曲的大彎曲半徑值整形到小彎曲半徑值,如圖 6 所示,此種方案可以有效的防止制件的回彈產生[2]。
(1.15~1.3)t
第一段彎曲 第二段彎曲
圖6 兩段彎曲
(2) 消除殘余應力:此方法是在拉伸成形時在模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,使材料內的殘留應力平衡發生變化,從而消除回彈(見圖7),此方案針對表面品質要求不高的制件。
(3) 采用負回彈預防:通過對模具表面進行特殊處理,使板料產生負回彈,上模返回后制件回彈,達到要求的制件形狀。
· 16 · (4)二次拉伸或整形:對于制件結構無法更改的制件,采用二次拉伸的工藝設計或后續增加整形序模具。
增加局部形狀 后工序消除 增加的形狀
拉伸工序 后道工序圖7 增加局部形狀
4.3 模具制造及調試
此階段模具已制造出,針對回彈的制件只能對制件的模具進行調試,對于容易更改的問題,在原有模具上面直接調試就可以。針對于那些經過多輪調試仍不能消除制件回彈的問題,采取鑲塊替代的方式進行模具調試。模具調試時先采用普通材料試驗調試,將制件調整到合格狀態后,根據調試的數據,在使用模具設計時應用的材料加工鑲塊。普通材料的鑲塊容易加工,可以縮短調試周期,同時與使用模具設計時使用的材料的價格進行對比,能夠節省大量的材料費用。
5 結論
本文對產生扭曲回彈的制件案例進行分析,描述了在模具制造調試階段如何解決制件的回彈現象,在制件和設計階段如何進行預防,避免制件生產時出現回彈現象。通過上述的研究避免制件出現回彈現象,提高制件品質,縮短模具調試周期,降低模具調試費用。
參 考 文 獻
[1] 姜奎華主編. 沖壓工藝與模具設計[M]. 北京:機械工業出版社,1997.
[2] 肖景容,姜奎華. 沖壓工藝學[M]. 北京:機械工業出版社,
1990.
第一作者簡介:王玉峰,男,1983年生,從事工作:汽車沖壓制件開發、管理工作。
(收稿日期:2013-04-08)
《模具制造》2013年第7期
October 26, 2016
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