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U型弯曲件dynaform回弹分析

U型弯曲件dynaform回弹分析
U型弯曲件dynaform回弹分析

钣金弯曲回弹及控制

[摘要] 本文分析了弯曲回弹的影响因素,且着重介绍了控制弯曲回弹的具体措施。 正如起皱影响拉深件质量一样,回弹则主要影响弯曲件质量,故弯曲回弹及其控制是模具工作者一直所关心的问题。可以说任何板科塑性变形,卸载后都不可避免地要产生回弹,只不过弯曲表现得更为突出一些。究其原因是还可以有这么几点:其一是弯曲变形时内、外层应力性质相反,卸载后弹复方向一致,故而弯曲件形状、尺寸变化大;其二是弯曲加工不像拉深、翻边等工序那样为封闭形冲压,而呈非封闭状态,故而相互牵拉少,易于造成大的弹复;其三是弯曲加工中变形区小,不变形区大,大面积的不变形区对小面积变形区的牵连影响,使得小面积的变形区很难达到纯塑性弯曲状态。 现有理论认为即使材料在加工中内外纤维全部进入塑性状态,弹性变形消失了,也会出现回弹现象。 a 弹性弯曲 b弹塑性弯曲 c纯塑性弯曲 弯曲过程中毛坏变形区内切向应力分布情况。图la为弯曲初始阶段相对弯曲半径r/t较大,板料内部仅发生弹性弯曲;随着弯曲力加大、r/t值小、弯曲变形程度逐步增大,表层的切向应力达到屈服点,进而向板料中心扩展,则板料内部处于弹塑性变形状态;当r/t值继续减少到一定程度时,板料内、外层和中心的切向应力全部超过屈服点进入全塑性状态。塑性弯曲时总是伴有弹性变形的现象。2a 所示为纯塑性弯曲应力状态,2b为其卸载应力,2c为卸载后弯曲件在自由状态下的断面内残余应力;3为弹一塑性弯曲卸载过程中毛坏断面内切向应力变化情况。3a为卸载时应力,3c为卸载后弯曲件在自由状态下的断面内残余应力。由此可见,塑性弯曲卸载后弹复是不可避免的。 毛坯断面切向应力变化 由上所述可见干坯料回弹是客观存在的,无法改变的,只有因势利导,掌握好材料的回弹规律,尽可能准确地计称好回弹值的大小,才能有效地减少和控制好坯料的弯曲回弹。此乃是研究回弹、制订弯曲工艺、设计模具所要考虑的主要问题。 1 弯曲回弹的影响因素 回弹包括角度回弹及曲率回弹两个方面,此是弯曲变形区与不变形区两部分回弹综合效应的结果。影响回弹的因素很多,主要有:①坏料的机械性能σs、Eoσs愈高、E值愈小,弯曲回弹愈大;②变形程度r/t。在其相同的条件下,角度回弹量随r/t值增大而增大;曲率回弹量则随r/t值增大而减少; ③弯曲中心角αo弯曲中心角α大,回弹角大;④模具间隙Z。凸、凹模间隙大,回弹量大;⑤弯曲方式。自由弯曲回弹量大,较正弯曲回弹量小,全形镦校弯曲回弹量最小;⑥工件形状及材料组织状态。形状复杂,相互牵扯多回弹量小,冷作硬化后回弹量大;⑦模具结构及压边力大小。压边力大,工件弯后回弹量小。 -------------------------------------------------------------------------------- 2 回弹值的确定 确定工件的回弹值是为了采取应的措施来克服回弹以使弯曲工件达到图纸要求的精度。确定回弹值的方法有查图法、查表法和计算法一般来说都是近似的。目前不论国内还是国外对回弹的研究仍在继续。由于回弹涉及的因素多较为复杂目前还没有一个精确的计算公式。故对于回弹值的控制一般均是用不同结构的模具来修正主要是在试模中予以修正的。 3 控制回弹的措施 3.1 选择弯曲性能好的材料 用屈服极小、弹性模量大的材料作为弯曲件可获得较高的弯曲质量。此外坯料的厚度公差大小表面质量的优劣和平面度的好坏都对弯曲回弹有较大的影。对弯曲精度要求高的工件也要对坯料此方面的质量加以筛选。 3.2 选择较小的对弯曲半径 r/t值小表明变形程度大。一般在r/t≤3-5时认为板料的弯曲区已全部进入塑料状态。较小的弯曲半径对减烛回弹有利但过小的弯曲半径会使弯曲区破裂。目前资料上给出的材料最小弯曲半径主要是绝对经验数据可作为板金设计者设计工件弯曲半径的参考依据。 3.3 选择需要的模具间隙 V型弯曲其间隙值是靠高速机床来实的与模具本身无关。而对U型弯曲来说其回弹随凹模开口深

冲压件的缺陷及其预防措施

冲压件的缺陷及其预防措施 1.废品产生的原因: A原材料质量低劣; B冲模的安装调整、使用不当; C操作者没有把条料正确的沿着定位送料或者没有保证条料按一定的间隙送料; D冲模由于长期使用,发生间隙变化或本身工作零件及导向零件磨损; E冲模由于受冲击振动时间过长紧固零件松动使冲模各安装位置发生相对变化; F操作者的疏忽,没有按操作规程进行操作。 2.预防废品的主要措施: A原材料必须与规定的技术条件相符合(严格检查原材料的规格与牌号,在有条件的情况下对尺寸精度和表面质量要求高的工件进行化验检查。) B对于工艺规程中所规定的各个环节应全面的严格的遵守; C所使用的压力机和冲模等工装设备,应保证在正常的工作状态下工作; D生产过程中建立起严格的检验制度,冲压件首件一定要全面检查,检查合格后才能投入生产,同时加强巡检,当发生意外时要及时处理; E坚持文明生产制度,如工件和坯件的传送一定要用合适的工位器具,否则会压伤和擦伤工件表面影响到工件的表面质量;

F在冲压过程中要保证模具腔内的清洁,工作场所要整理的有条理加工后的工件要摆放整齐。 3.冲裁件毛刺的产生产生原因 ◆冲裁间隙太大、太小或不均匀; ◆冲模工作部分刃口变钝; ◆凸模和凹模由于长期的受振动冲击而中心线发生变化,轴线不重合,产生单面毛刺。 对策 ◇保证凸凹模的加工精度和装配质量,保证凸模的垂直度和承受侧压力及整个冲模要有足够的刚性;◇在安装凸模时一定要保证凸凹模的正确间隙并使的凸凹模在模具固定板上安装牢固没,上下模的端面要与压力机的工作台面保持相互平行。 ◇要求压力机的刚性要好,弹性变形小,道轨的精度以及垫板与滑块的平行度等要求要高; ◇要求压力机要有足够的冲裁力。 冲裁件剪裂断面允许毛刺的高度 冲裁板材厚度>0.3>0.3-0.5>0.5-1.0>1.0-1.5>1.5-2.0 新试模毛刺高度≤0.015≤0.02≤0.03≤0.04≤0.05 生产时允许的毛刺高度≤0.05≤0.08≤0.10≤0.13≤0.15 4冲裁件产生翘曲变形原因:有间隙作用力和反作用力不在一条线上产生力矩。(凸凹模间隙过大及凹模刃口带有反锥度时,或顶出器与工件接触面积太小时产生翘曲变形)

冲压件回弹怎么调整

冲压件回弹怎么调整 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 冲压成形发生塑性变形,同时也发生了弹性变形。成形负荷卸载后,零件便会产生一定回弹。回弹是在板料成形后,成形件从模具中取出后必定会产生的变形,会影响零件最终形状。回弹量大小直接影响工件的几何精度,同样也是工艺中很难克服的成形缺陷。 负荷卸载后应力变化曲线 冲压件回弹的影响因素 1)材料性能不同强度的冲压件,从普通板材到高强板,不同板材有着不同的屈服强度,板材的屈服强度越高,就越容易出现回弹现象。厚板料零件的材料一般采用热轧碳素钢板或热轧低合金高强度钢板。与冷轧薄板料相比,热轧厚板料的表面质量差、厚度公差大、材料力学性能不稳定,并且材料的延伸率较低. 回弹前后应力变化

2)材料厚度在成形过程中,板料厚度对弯曲性能有很大影响,随着板料厚度增加,回弹现象会逐渐减少,这是因为随着板料厚度增加,参与塑性变形材料增加,进而弹性回复变形也增加,因此,回弹变小。 板料界面的切向应力 随着厚板料零件材料强度级别的不断提高,回弹所造成零件尺寸精度的问题越来越严重,模具设计和后期的工艺调试都要求对零件回弹的性质及大小有所了解,以便采取相应的对策和补救方案。 对于厚板料零件,其弯曲半径与板厚之比一般都很小,板厚方向的应力及其应力变化不容忽视.。 3)零件形状不同形状零件回弹差异很大,形状复杂的零件一般都会增加一序整形,防止成形不到位出现回弹现象,而更有一部分特殊形状零件比较容易出现回弹现象,如U 形零部件,在分析成形过程中,必须考虑回弹补偿事宜。 4)弯曲中心角弯曲中心角的值越大就表示回弹累积值越大,这样就会造成严重的回弹现象,冲压件形变的长度随着弯曲中心角的增大而增大。 5)模具间隙配合情况模具在设计时就要在相对工作部分留有一倍料厚的间隙,在间隙中容纳产品。为实现材料更好的流动,在模具加工完毕后要对模具的局部进行研配。尤其

板料弯曲回弹及工艺控制

板料弯曲回弹及工艺控制 板料在弯曲过程中,产生塑性变形的同时会产生弹性变形。当工件弯曲后去除外力时,会立即发生弹性变形的恢复,结果使弯曲件的角度和弯曲半径发生变化,与模具相应形状不一致,即产生回弹。回弹是弯曲成形过程的主要缺陷,它的存在造成零件的成形精度差,显著地增加了试、修模工作量和成形后的校正工作量,故在冲压生产中,掌握回弹规律非常重要。如果在设计模具前,能准确掌握材料的回弹规律及回弹值大小,设计模具时可预先在模具结构及工作部分尺寸上采取措施,试冲后即使尺寸精度有所差异,其修正工作量也不会太大,这不仅可以缩短模具制造周期,而且有利于模具成本的降低及弯曲件精度的提高。 1 弯曲回弹的表现形式 弯曲回弹的表现形式有下列二个方面(如图1所示): (a) 弯曲半径增加:卸载前板料的内半径r (与凸模的半径吻合),在卸载后增加至r0,半径的增量为△r二r0一r (b) 弯曲件角度增大:卸荷前板料的弯曲角为α(与凸模的顶角吻合),在卸荷后增大到α0,角度增量为△α=α0一α 图1 回弹导致弯曲角和弯曲半径变化 2 弯曲回弹产生的原因 弯曲回弹的主要原因是由于材料弹性变形所引起的。板料弯曲时,内层受压应力,外层受拉应力。弹塑性弯曲时,这两种应力尽管超过屈服应力,但实际上从拉应力过渡到压应力时,中间

总会有一段应力小于屈服应力的弹性变形区。由于弹性变形区的存在,弯曲卸载后工件必然产生回弹。在相对弯曲半径较大时,弹性变形区占的比重大,回弹尤其显著。 回弹是由于在板厚方向应力或应变分布不均匀而引起的。这种应力和应变的不均匀分布是弯曲的特点,对于只施加弯矩的弯曲方式,要有效减少回弹是困难的。为了使回弹减小,应尽量使板厚断面内的应力和应变分布均匀,为此可采取在纵向纤维方向对板料进行拉伸或压缩的方法,也可采用在板厚方向施加强压的方法。在沿板的长度方向单纯拉伸变形的场合,除去外力后,由于在整个板厚断面内变形的恢复是均匀的,所以不会发生形状的变化。 3 影响弯曲回弹的因素 (1)材料的机械性能材料的屈服点σs越高,弹性模量E越小,回弹越大。 (2)相对弯曲半径R/t 弯曲半径R越大,材料厚度t越小,即相对弯曲半径R/t值越大,回弹越大。 (3)弯曲处校正力的大小校正力越大,回弹越小。 (4)凸凹模间隙间隙越大,回弹越大。间隙小于材料厚度时,有可能出现负回弹。 (5)弯曲件的形状弯曲件直边过短时,回弹较大。V型弯曲件的回弹比U型弯曲件的回弹大。 (6)凹模形状及尺寸凹模深度过小时,回弹很大。 4 控制弯曲回弹的方法与措施 减小回弹常用方法有补偿法、校正法、改变应力状态、改进工件设计等。影响弯曲回弹的因素很多,对于不同的影响因素,应采用不同的措施,也可综合运用几种方法,来减少回弹。 4.1 补偿法减少弯曲回弹 补偿法是按预先估算或试验所得的回弹量,在模具工作部分相应的形状和尺寸中予以“扣除”,从而使出模后的弯曲件获得要求的形状和尺寸。 (l) V型弯曲,如图2a所示。可在凸模和凹模上同时减小一个回弹角,使工件回弹后恰好等于所要求的角度,这种方法适用于相对弯曲半径较大,回弹较大的工件。 (2) L型弯曲,如图2b所示。凹模向内倾斜一角度△α,并同时缩小凸、凹模的间隙,单面间隙取小于材料厚度,促使工件贴住凹模。出模后工件回弹,直边恢复垂直。图2c所示,采用硬橡胶促使工件贴住凹模,补偿工件回弹。

常见冲压件质量及解决办法

一、冲裁件的常见缺陷及原因分析 冲裁是利用模具使板料分离的冲压工序。 冲裁件常见缺陷有:毛刺、制件表面翘曲、尺寸超差。 1、毛刺 在板料冲裁中,产生不同程度的毛刺,一般来讲是很难避免的,但是提高制件的工艺性,改善冲压条件,就能减小毛刺。 产生毛刺的原因主要有以下几方面: 1.1 间隙 冲裁间隙过大、过小或不均匀均可产生毛刺。影响间隙过大、过小或不均匀的有如下因素: a. 模具制造误差-冲模零件加工不符合图纸、底板平行度不好等; b. 模具装配误差-导向部分间隙大、凸凹模装配不同心等; c. 压力机精度差—如压力机导轨间隙过大,滑块底面与工作台表面的平行度不好,或是滑块行程与压力机台面的垂直度不好,工作台刚性差,在冲裁时产生挠度,均能引起间隙的变化; d. 安装误差—如冲模上下底板表面在安装时未擦干净或对大型冲模上模的紧固方法不当,冲模上下模安装不同心(尤其是无导柱模)而引起工作部分倾斜; e. 冲模结构不合理-冲模及工作部分刚度不够,冲裁力不平衡等; d. 钢板的瓢曲度大-钢板不平。 1.2 刀口钝 刃口磨损变钝或啃伤均能产生毛刺。 影响刃口变钝的因素有: a.模具凸、凹模的材质及其表面处理状态不良,耐磨性差; b.冲模结构不良,刚性差,造成啃伤; c. 操作时不及时润滑,磨损快; d.没有及时磨锋刃口。 1.3 冲裁状态不当 如毛坯(包括中间制件)与凸模或凹模接触不好,在定位相对高度不当的修边冲孔时,也会由于制件高度低于定位相对高度,在冲裁过程中制件形状与刃口形状不服帖而产生毛刺。 1.4 模具结构不当。 1.5 材料不符工艺规定 材料厚度严重超差或用错料(如钢号不对)引起相对间隙不合理而使制件产生毛刺。 1.6 制件的工艺性差 形状复杂有凸出或凹入的尖角均易因磨损过快而产生毛刺。 毛刺的产生,不仅使冲裁以后的变形工序由于产生应力集中而容易开裂,同时也给后续工序毛坯的分层带来困难。大的毛刺容易把手划伤;焊接时两张钢板接合不好,易焊穿,焊不牢;铆接时则易产生铆接间隙或引起铆裂。因此,出现允许范围以外的毛刺是极其有害的。对已经产生的毛刺可用锉削、滚光、电解、化学处理等方法来消除。 2、制件翘曲不平 材料在与凸模、凹模接触的瞬间首先要拉伸弯曲,然后剪断、撕裂。由于拉深、弯曲、横向挤压各种力的作用,使制件展料出现波浪形状,制件因而产生翘曲。 制件翘曲产生的原因有以下几个方面: 2.1 冲裁间隙大

汽车冲压件回弹量的控制

冲压件的回弹控制方法 作者:王同领刘赛文章来源:长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心点击数:26 发布时间:2012-07-16 新浪微博QQ空间人人网开心网更多 回弹对于汽车冲压件来说是较难解决的问题,现阶段仅用软件分析理论回弹补偿量,在产品上增加加强筋控制回弹,但这样却不能完全控制回弹,还需要在模具调试阶段弥补分析回弹补偿量的不足,增加整形工序. 回弹对于汽车冲压件来说是较难解决的问题,现阶段仅用软件分析理论回弹补偿量,在产品上增加加强筋控制回弹,但这样却不能完全控制回弹,还需要在模具调试阶段弥补分析回弹补偿量的不足,增加整形工序。 目前,汽车的安全性能越来越受到重视,这使得汽车白车身上高强度零件越来越多,而高强度冲压件最容易发生回弹现象,回弹是冲压件最难以解决的问题,在前期开发设计至后期生产无处不在,严重影响着整车搭配。 为减轻汽车的重量并增强汽车结构的安全性,国外汽车厂越来越多地采用特殊金属材料(如铝合金板、镁合金板、高强度钢板及双相钢板等)来制造白车身。在国外汽车厂的白车身制造中,非普通钢板的使用率已达80%左右,而其中应用最多的是高强度钢。

本文主要介绍影响冲压件回弹的因素、具有代表性的冲压件回弹控制方法以及回弹制件的开发流程。 冲压件回弹的影响因素 1. 材料性能 在白车身上有不同强度的冲压件,从普通板材到高强板,不同板材有着不同的屈服强度,板材的屈服强度越高,就越容易出现回弹现象。 2. 材料厚度 在成形过程中,板料厚度对弯曲性能有很大的影响,随着板料厚度增加,回弹现象会逐渐减少,这是因为随着板料厚度增加,参与塑性变形材料增加,进而弹性回复变形也增加,因此,回弹变小。 3. 零件形状 不同形状的零件回弹差异很大,形状复杂的零件一般都会增加一序整形,防止成形不到位出现回弹现象,而更有一部分特殊形状零件比较容易出现回弹现象,如U型零部件,在分析成形过程中,必须考虑回弹补偿事宜。

浅谈解决弯曲件回弹现象的措施

浅谈解决弯曲件回弹现象的措施 摘要 弯曲件在机械零件中占有相当大的比例,它的质量将直接影响整机质量,而回弹是影 响弯曲件质量的重要因素,因此探讨弯曲件回弹的原因和防止措施是非常必要的。寻求防 止回弹的有效途径和方法,对保证产品质量和提高弯曲件生产的经济性是有积极现实意义的。 关键词:弯曲;回弹;措施 abstract Bending occupies a large proportion in mechanical parts, its quality will directly affect the overall quality, and the resilience is an important factor affecting the bending quality, thus to explore the causes of the springback and the prevention measures are very necessary. It is of positive and practical significance to ensure the quality of products and improve the economy of bending parts. Key words: bending; springback; measures 一、板料回弹的产生 在板料弯曲成形过程中,板料内外缘表层纤维进入塑性状态,而板料中心仍处于弹性状态,这时当凸模上升去除外载后,板料就会产生弹性回复。金属塑性成形总是伴有弹性变形,所以板料弯曲时,即使内外层纤维全部进入塑性状态,在去除外力时,弹性变形消失,也会出现回弹。弯曲时,弯曲变形只发生在弯曲件的圆角附近,直线部分不产生塑性变形。 影响板料弯曲回弹的因素很多,大体可分为以下几种:(1)材料的力学性能。(2)相对 弯曲半径 R/t的影响。(3)弯曲角的影响。(4)弯曲零件形状的影响。(5)模具几何参数 影响。(6)张力的影响。(7)工况参数。(8)模具间隙的影响。(9)弯曲校正力的影响。(10)弯曲方式的影响。 二、回弹现象的分析 由于金属板料在塑性弯曲时总伴随着弹性变形产生,当弯曲件从模具中取出之后,弯曲 件不受外力的作用,弹性变形消失,使工件的弯曲角度和弯曲半径发生变化,皆与模具的设

补偿回弹的冲压件模具设计方法

补偿回弹的冲压件模具设计方法 作者:李文平边文德郭宝峰 1引言 板料冲压成形后存在回弹,回弹是冲压生产中的主要缺陷之一。合理地设计模具是减小回弹的有效方法。传统的任意三维型面的成形,在补偿回弹变形时一般仍采用"试错法"(trial-and-errox)。这种方法需要操作者有很高的技能和丰富的经验,并且成功与否伴有一定的偶然性。对复杂的铝车身覆盖件,在模具试制阶段仅为补偿回弹的修模时间就需半年多,所以,传统的"试错法"耗费了大量的财力和时间。 随着计算机硬件和软件技术的提高,使有限元数值模拟技术成功地应用到薄板成形领域,能够比较准确地预测冲压件成形中的各种缺陷。如果板料成形回弹预测准确,并巨采用数值迭代方法完成补偿过程的时间少于现在实际生产中采用的"试错法",那么采用数值模拟方法将大人节约模具开发资金和缩短新产品研发周期。 本文提出基于数值模拟迭代过程的"循环位移补偿"设计模具方法,并将其应用于一小型铝合金三维板料成形的模具补偿过程;通过多次循环计算得出合理的模具形状,最终获得形状精度高的工件。 2基于数值模拟补偿回弹的循环位移补偿法 "循环位移补偿"的模具设计力法就是利用有限元数值模拟计算回弹量来修正模具型面,其步骤是:从初定的模具型面的结点位移反向减去模拟计算的相应结点回弹量,得到用于补偿回弹的模具型面。金属板料首先用试探模具(对于第一次循环,试探模具形状和工件相同)成形,计算成形回弹后的工件形状。此工件与目标工件比较,如果存在的形状误差超出容许值,就从模具形状中减去形状误差,得到新的模具型面。在下一循环中,金属板料将用这一新的试探模具型面成形。如果成形工件的形状与目标工件误差仍超出容许值,将再次从试探模具型面反向减去这一循环的形状误差,得到更新的模具型面,进人下一循环,直到成形的工件形状满足要求。

弯曲件的回弹及回弹值的确定实验

弯曲件的回弹及回弹值的确定实验 一、实验目的1、通过试件在V形弯曲模中的弯曲实验,观察回弹现象和学习测定弯曲回弹角的方法。2、培养分析材质和弯曲变形程度等对回弹值影响的能力和懂得针对实际情况采取减少回弹的措施。 二、实验原理弯曲工艺中的回弹,直接影响了弯曲件的精度。故研究影响弯曲回弹的因素和减少回弹的办法对保证弯曲件质量有重要意义。 弯曲的回弹值(弯曲角度和圆角半径的变化量)与下列因素有关: 1、材料的力学性能:材料的屈服强度和硬化模数D 愈大,回弹值愈大;材料的弹性模量E愈大,回弹值愈小。 2、相对弯曲半径r/t : r/t愈小,弯曲变形程度愈大,回弹值愈小,反之回弹值愈大。 3、弯曲中心角α:α的大小表达了弯曲变形区的大小,弯曲中心角愈大,所代表的弯形区愈大,回弹值愈大。 采用一副快换凸模的弯曲模进行弯曲实验,就可以测出以下几组数据: 1、相同材料、不同r/t的弯曲回弹角(包括相同厚度、

不同凸模圆角半径和相同圆角半径、不同厚度两种情况)。 2、不同材料、相同r/t的弯曲回弹角。 3、减少承压面积的凸模弯曲时的回弹角。 通过对实验数据的分析,可以看出材料的σs /E和r/t 对弯曲回弹的影响情况;以及使用减少承压面积的凸模达到减小回弹的良好效果; 利用较厚材料的弯曲,使其弯曲变形程度超过材料的极限变形程度,即r/t小于r min /t,可以观察到变形区外层材料破裂的情况。 三、实验设备、材料、模具和工具 1、J23-250型曲柄压力机一台。 2、长50mm ,宽15mm的Q195钢板31件,其中厚度分别为0.5, 1.5, 2.5mm的各10件,厚度为4mm 的一件;长宽尺寸同上,厚度为0.5mm的08钢板10件;长宽尺寸同上的H62黄铜板11件,其中厚度为0.5mm的10件,4mm的一件。 3、实验用弯曲模一副(图1),快换凸模10个,其中如图2所示的R分别为0.1,0.4,0.8,1.2,1. 5,2. 0,2. 5,3,4mm的九个,如图3所示的减少承压面积的一个。 4、一字旋具、万能角度尺、镊子各一件。

浅谈高强钢冲压件的回弹及预防措施

浅谈高强钢汽车冲压件的回弹及预防措施 摘要:随着我国汽车工业的快速发展以及汽车保有量的不断增长,汽车减重、节能、小型化、安全、环保等受到人们的普遍关注,高强钢汽车冲压件将是今后汽车冲压件发展的主流,大量使用高强钢是解决汽车减重、节能、安全、环保的重要途径。 吉利金刚大部分关键冲压骨架件也采用了高强钢板材,大大提高了金刚车的安全性能。但高强钢的特性决定了其自身在冲压成型时存在的不足,回弹就是其中最为棘手的问题,例如左右侧围下框加强板、左右纵梁中段、过桥下前后加强板等。为此,本文介绍了高强钢冲压件在冲压成型过程中存在的回弹问题,并介绍了一些预防措施。以便为以后更为广泛的使用高强钢冲压件做出一点贡献。 关键词:高强钢回弹汽车冲压件预防 1、前言 21世纪以来,中国汽车工业的发展非常迅速。从吉利汽车的发展就可以从中窥见一斑。据调查数据显示,从1992年到2000年,中国汽车年产量从100万辆增加到200万辆,而从200万辆/年增加到300万辆/年只用了不到两年的时间。2002年之后,汽车产量平均每年约增加100万辆。 随着我国汽车工业的快速发展以及汽车保有量的不断增长,道路、停车场、交通安全和燃油紧张等问题也日趋突出。因此,汽车的减重、节能、小型化、安全、环保等备受人们普遍关注,而高强钢汽车冲压件的大量采用对解决上述问题都有帮助。近10年来,汽车用高强钢的发展速度很快。为了适应汽车冲压件高强化的发展趋势,世界各国纷纷开展了高强钢的研发并取得了令人瞩目的进展。 吉利金刚车也在一些关键、安全件上用高强钢代替了普通钢,如侧围下框加强板、左右纵梁中段、过桥下前后加强板、中立柱中部加强板等。这既符合汽车的安全性能需要,也符合汽车的减重、节能的需要,是汽车冲压骨架件发展的趋势。但由于高强钢自身的特性决定了其自身在冲压成

浅谈解决回弹现象的措施

目录 摘要 (Ⅱ) 关键词 (Ⅱ) 正文 (Ⅱ) 1 板料回弹的产生 (2) 2 回弹现象的分析 (2) 3 影响回弹的主要因素 (2) 参考文献 (Ⅴ) 结束语 (Ⅵ)

摘要 弯曲件在机械零件中占有相当大的比例,它的质量将直接影响整机质量,而回弹是影响弯曲件质量的重要因素,因此探讨弯曲件回弹的原因和防止措施是非常必要的。寻求防止回弹的有效途径和方法,对保证产品质量和提高弯曲件生产的经济性是有积极现实意义的。 关键词:弯曲;回弹;措施 正文: 一、板料回弹的产生 在板料弯曲成形过程中,板料内外缘表层纤维进入塑性状态,而板料中心仍处于弹性状态,这时当凸模上升去除外载后,板料就会产生弹性回复。金属塑性成形总是伴有弹性变形,所以板料弯曲时,即使内外层纤维全部进入塑性状态,在去除外力时,弹性变形消失,也会出现回弹。弯曲时,弯曲变形只发生在弯曲件的圆角附近,直线部分不产生塑性变形。 影响板料弯曲回弹的因素很多,大体可分为以下几种:(1)材料的力学性能。(2)相对弯曲半径 R/t的影响。(3)弯曲角的影响。(4)弯曲零件形状的影响。(5)模具几何参数影响。(6)张力的影响。(7)工况参数。(8)模具间隙的影响。(9)弯曲校正力的影响。(10)弯曲方式的影响。 二、回弹现象的分析 由于金属板料在塑性弯曲时总伴随着弹性变形产生,当弯曲件从模具中取出之后,弯曲件不受外力的作用,弹性变形消失,使工件的弯曲角度和弯曲半径发生变化,皆与模具的设计尺寸存在一个差值,这种现象称为弯曲件的回弹。 三、影响回弹的主要因素 3. 1 材料的机械性能 回弹的大小与材料的屈服极限成正比,与弹性模数成反比,即 Qs/E值愈小,回弹也愈小。 Qs——材料的屈服极限 E——材料的弹性模数 3. 2 相对弯曲半径 r/t

弯曲件回弹主要影响因素研究_王洪芬

第25卷第3期 吉林工程技术师范学院学报 V o l 125N o 13 2009年3月 Journa l of J ilin T eache rs Instit ute o f Eng i nee ri ng and T echno l ogy M ar 12009 收稿日期:2008-02-27 作者简介:王洪芬(1980- ),女,吉林德惠人,吉林工程技术师范学院机电工程学院助教,主要从事机械制造及冲压模具设计教学研究。 弯曲件回弹主要影响因素研究 王洪芬1 ,陶忠祥 2 (1.吉林工程技术师范学院机电工程学院,吉林长春130052; 2.空军航空大学航空机械工程系,吉林长春130022) [摘 要]板料成形过程中普遍存在着回弹问题,特别在弯曲和浅拉深过程中回弹现象更严重,在板料 成形领域,回弹已成为模具设计中的关键问题。本文旨在浅析板料成形过程中弯曲件的回弹现象,研究影响回弹的主要因素。 [关键词]弯曲件;回弹;影响因素 [中图分类号]TH 16 [文献标识码]A [文章编号]1009-9042(2009)03-0064-03 Study on theM ain I nfluence Factors of Spring Back in Bending Parts WANG H ong -fen 1 ,TAO Zhong-x iang 2 (1.Co llege of E lectro m echanical Engineer in g,J ilin T eachers Institute of Eng i neering and T echnology,Changchun J ili n 130052,China ;2.D e p art m ent of A vi a tionM echanical Eng i neering ,A viation Un i vers it y of A ir Force ,Changchun J ilin 130022,Ch i na) Abstract :Spring back ex ists w ide l y i n sheet m eta l for m ing processes ,and particularly in ben -ding and sha llo w dra w ing process .It has been the key prob le m of mould desi g n i n the fie l d o f sheetm etal for m i n g .Through the research on the pheno m enon o f spri n g back i n sheet m etal for m ing processes ,t h is paper d iscussed the m a i n infl u ence factors o f spri n g back i n bending parts . Key w ords :bend i n g parts ;spring back;i n fl u ence factors 板料成形过程中普遍存在着回弹问题,特别在 弯曲和浅拉深过程中回弹现象更严重,在板料成形领域,回弹已成为模具设计中要考虑的关键问题,由于回弹的存在,卸载后零件的形状尺寸与模具表面的形状尺寸不能完全符合,零件的尺寸精度达不到设计要求,对生产效率造成极大的影响,所以有必要对其进行深入的研究和有效的控制。回弹是不可避免的,在实际生产中,准确掌握回弹规律和回弹值大小,剖析影响回弹的因素,实用的工艺技术方法,有助于改善和消除弯曲回弹倾向,提高生产效率和工艺质量。因此,对回弹机理以及影响回弹因素的研究至关重要。本文旨在浅析板料成形回弹现象,研究影响回弹的主要因素。 1 弯曲件的回弹 1.1 回弹现象 与所有的塑性变形一样,塑性变形时伴随有弹性变形,塑性变形保留下来,而弹性变形会完全消失。由于弯曲时内、外区切向应力方向相反,因而弹性回复方向也相反,即外区弹性缩短而内区弹性伸长,这种反向的弹性回复加剧了工件形状和尺寸的改变,使弯曲件的形状和尺寸与模具尺寸不一致,这种现象叫弯曲回弹(简称回弹)。 另外,对整个坯料而言,不变形区占的比例比变形区大得多,大面积不变形区的惯性影响会加大变形区的会弹,这是弯曲回弹比其他成形工艺回弹严重的另一个原因。他们对弯曲件的形状和尺寸变化影响十分显著,加之回弹是不可避免的,因此,与其他变形工序相比,弯曲过程的回弹现象是一个影响弯曲件精度的重要问题。

航空异型(形)冲压件回弹的原因分析及解决方法

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/835081030.html, 航空异型(形)冲压件回弹的原因分析及解决方法 作者:黄福天刘洋 来源:《信息技术时代·下旬刊》2018年第02期 摘要:异型(形)的冲压成型是国防航空、航天单位生产中经常使用的加工方法,在航空、航天以及民用等领域应用也相当广泛。此次研究是选取工作中遇到的较为典型的某个零件为例子,结合生产中同一类型的问题进行分析研究,运用所学的专业知识和实际工作中学到的实践知识,正确地解决冲压模具设计中的工艺分析、工艺方案论证、工艺计算、模具结构设计。首先设计待研究的零件性能和使用要求,并对零件的结构、形状、尺寸、公差和采用的原材料进行全面的冲压工艺性分析,看其是否符合冲压工艺要求。结合板料成型时各变形区域的应力应变特点,以及零件成型后的回弹变形量,对该零件结构进行优化,使其具有良好的工艺性,并且能够利用最少的工序获得高质量的产品。 关键词:航空异型(形)件;冲压成型;回弹分析 1.冲压零件回弹的原因分析 钣金零件因凸模压力的作用而发生弯曲变形,同时还会发生塑性变形和弹性变形,在零件的弯曲过程结束后,塑性变形继续保持,但弹性变形会产生回复,从而使弯曲变形区域的内部因弹性回复而伸长,外部因弹性回复而缩短,进而导致了零件的弯曲半径和弯曲角度与零件的理论尺寸发生不一致,这种现象叫做弯曲回弹。在钣金成型过程中,只要有冲压或弯曲发生,其变形回弹就不可避免,它是伴随着零件成型而发生的一种必然情况。在钣金零件加工过程中,弯曲回弹是最普遍的缺陷,也是工艺中的一个技术难关。弯曲回弹会严重影响零件的加工尺寸精度和形状精度,在以往就是通过反复的修模、试模,甚至是通过反复地改变模具的工作尺寸来达到零件的加工要求,造成产品的生产效率低下、成本过高。 尤其是例如本论文所研究的情形,板料冲压成形是一种常用的加工工藝方法,组合较少的模具就能够加工多种零件,目前主要是用在人们日常生活的相关领域。钣金成形过程中主要 的缺陷就是回弹,板料在卸载阶段会发生反向弹性变形,这是成形加工过程中的常态。钣金零件是用成型模具的冲压方式来实现的。当模具移开时,就会发生所谓的“变形回弹”:即部分材料趋向回复原状,造成外形偏离了最初的精确设计要求——回弹率(回弹量)。对于高弹性材料,这样的现象更为常见。有很多的技术方案都曾尝试解决这一问题,但是效果都不理想,一直没有一个能够完全解决“变形回弹”的办法。 本论文采用回弹补偿修正模具的方法来解决,利用 CAD 建模解决方案,它通过三坐标测量获取回弹数据的方法,具有针对模具曲面修改的特殊特征。来够满足曲面模型修改需要的技术,在需要对模具的曲面进行调整时,它会补偿由弹性恢复或其他变形过程引起的数据质量损

1弯曲回弹的表现形式是什么

1弯曲回弹的表现形式是什么?产生回弹的主要原因是什么? 弯曲回弹的表现形式为:弯曲半径的变化和弯曲角的变化。 产生回弹的主要原因是:材料的力学性能、相对弯曲半径、弯曲中心角、弯曲方式、模具间隙等。 2拉深变形区的应力应变的特点是什么? 拉深变形区为凸缘部分,切向为压应力,径向为拉应力,切向压应力的绝对值最大,所以在切向是压应变,径向为拉应变。 3拉深时容易出现什么样的质量问题?为什么? 凸缘的起皱和底部圆角R处的开裂,前者是因为切向压应力太大,后者是R处的塑性变形小,加工硬化现象弱。 4、请简述拉深变形的变形区的应力和应变的特点。 在拉深过程中,毛坯受凸模拉深力的作用,在凸缘毛坯的径向产生拉伸应力σ1,切向产生压缩应力σ3。在它们的共同作用下,凸缘变形区材料发生了塑性变形,并不断被拉入凹模内形成筒形拉深件。 5、拉深时的危险端面在哪里?为什么? 危险端面为筒壁和圆筒底部的过渡区,材料承受筒壁较大的拉应力σ1、凸模圆角的压力和弯曲作用产生的压应力σ2和切向拉应力σ3。在这个区域的筒壁与筒底转角处稍上的位置,拉深开始时材料处于凸模与凹模间,需要转移的材料较少,受变形的程度小,冷作硬化程度低,加之该处材料变薄,使传力的截面积变小,所以此处往往成为整个拉深件强度最薄弱的地方,是拉深过程中的“危险断面”。 6什么是最小相对弯曲半径? 板料在弯曲时,弯曲半径越小,板料外表面的变形程度越大。如果板料的弯曲半径过小,则板料的外表面将超过材料的变形极限而出现裂纹。所以,板料的最小弯曲半径是在保证变形区材料外表面不发生破坏的前提下,弯曲件的内表面所能弯成的最小圆角半径,用r min表示。 最小弯曲半径与板料厚度的比值r min/t称为最小相对弯曲半径,它是衡量弯曲变形程度大小的重要指标。 7 拉深件的变形有以下特点: (1)变形区为毛坯的凸缘部分,与凸模端面接触的部分基本上不变形; (2)毛坯变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下,产生切向压缩和径向拉伸的“一拉一压”的变形。 (3)极限变形参数主要受到毛坯传力区的承载能力的限制; (4)拉深件的口部有增厚、底部圆角处有减薄的现象称为“危险断面”(底部的厚度基本保持不变); (5)拉深工件的硬度也有所不同,愈靠近口部,硬度愈高(这是因为口部的塑性变形量最大,加工硬化现象最严重) 8.什么是弯曲回弹?影响弯曲回弹的主要力学性能是什么,他们是怎样影响的?? 答:当弯曲结束,外力去除后,塑性变形留存下来,而弹性变形则完全消失。产生了弯曲件的弯曲角度和弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象称为弯曲件的弹性回跳

冲压拉深模具中的冲压件回弹原因分析及解决方法

冲压拉深模具中的冲压件回弹原因分析及解决方法 对于各类冲压件来说,拉深模是最不好处理的,因为材料会产生流动,其它的类型,会处理一些,但像尺寸要求高的冲压件,回弹的问题有时候也是非常头痛的,目前部落还没有看到哪里有准备的回弹计算公式,一般都是大家凭经验,针对不同的材料,不同的R角来进行补偿处理.当然,产生回弹的影响因素我们都是比较清楚的,如果在修理模具方面,针对一些状况,我们还是可以找到有效控制回弹方法. 回弹对于汽车冲压件来说是较难解决的问题,现阶段仅用软件分析理论回弹补偿量,在产品上增加加强筋控制回弹,但这样却不能完全控制回弹,还需要在模具调试阶段弥补分析回弹补偿量的不足,增加整形工序。 一、冲压件回弹的影响因素 1. 材料性能 在汽车身上有不同强度的冲压件,从普通板材到高强板,不同板材有着不同的屈服强度,板材的屈服强度越高,就越容易出现回弹现象。 厚板料零件的材料一般采用热轧碳素钢板或热轧低合金

高强度钢板。与冷轧薄板料相比,热轧厚板料的表面质量差、厚度公差大、材料力学性能不稳定,并且材料的延伸率较低. 2. 材料厚度 在成形过程中,板料厚度对弯曲性能有很大的影响,随着板料厚度增加,回弹现象会逐渐减少,这是因为随着板料厚度增加,参与塑性变形材料增加,进而弹性回复变形也增加,因此,回弹变小。 随着厚板料零件材料强度级别的不断提高,回弹所造成零件尺寸精度的问题越来越严重,模具设计和后期的工艺调试都要求对零件回弹的性质及大小有所了解,以便采取相应的对策和补救方案。 对于厚板料零件,其弯曲半径与板厚之比一般都很小,板厚方向的应力及其应力变化不容忽视. 3. 零件形状 不同形状的零件回弹差异很大,形状复杂的零件一般都会增加一序整形,防止成形不到位出现回弹现象,而更有一部分特殊形状零件比较容易出现回弹现象,如U型零部件,

汽车冲压件回弹缺陷解决方法探讨

汽车冲压件回弹缺陷解决方法探讨 发表时间:2018-09-18T15:13:45.263Z 来源:《电力设备》2018年第13期作者:曹少帅李松[导读] 摘要:冲压件回弹问题是一个复杂的问题,需要我们不断的探索、试验、总结经验,回弹问题的解决需要将设计阶段的全面分析和试制阶段的快速整改结合起来。 (长城汽车股份有限公司技术中心;河北省汽车工程技术研究中心河北保定 071000) 摘要:冲压件回弹问题是一个复杂的问题,需要我们不断的探索、试验、总结经验,回弹问题的解决需要将设计阶段的全面分析和试制阶段的快速整改结合起来。本文主要探讨了在汽车试制阶段解决冲压件回弹问题,其目的是在量产之前快速有效的解决冲压件回弹问题,保证冲压件的品质。从产品设计和工艺设计角度来进行解决,这些方法在我们实际工作中已应用,有效解决了回弹问题,取得了很好 的效果。 关键词:冲压件;回弹;产品设计;工艺设计 Abstract: the springback problem of stamping parts is a complicated problem. We need to continue to explore, test and summarize the experience. The solution of the rebound problem needs to combine the comprehensive analysis of the design phase and the rapid rectification of the trial stage. This paper mainly discusses the problem of solving the springback of stamping parts in the trial stage of automobile. The aim is to solve the springback problem quickly and effectively before the production, and to ensure the quality of the stamping parts. From the point of view of product design and process design, these methods have been applied in our actual work, which effectively solved the problem of rebound and achieved good results. Key words: stamping parts; springback; product design; process design 前言:目前,冲压件在汽车当中有着非常重要的应用,冲压加工也在各个领域应用广泛,它不仅仅关系到了人们生活的方方面面,也对工业生产产生了重要影响,得到了普遍的应用。我国的汽车制造厂在生产汽车的过程中,很多的零部件都是运用冲压加工技术生产出来的,并且现在的冲压件种类繁多,形状各异,这种情况很容易导致质量问题的出现,为了避免此类问题发生,就应该在生产过程中严格按照规范生产,下面我通过结合自身实际,对冲压件在生产过程中的回弹缺陷进一步的探索,争取找到合理的解决方法。回弹严重影响着冲压件的装配性能和使用性能,造成后序焊接困难,降低了生产效率和制约着整车品质。冲压件回弹问题最佳的解决是在设计阶段,但是影响冲压件回弹有材料、模具、设备等很多因素,设计阶段是不能完全解决的。很多冲压件回弹是在试制阶段发现,在试制阶段解决冲压件问题是也是经常采用的方法,本文主要探讨一下在试制阶段针对回弹缺陷的一些解决方法,一般从两个方面入手:产品设计和工艺设计,下面就从这两方面进行简述。 1、冲压件回弹缺陷的类型 一般汽车冷冲压件的回弹缺陷有:正/负回弹、成型扭曲、大曲线变化、多曲线形状扭曲、棱线/面翘曲等。 2、影响回弹的主要因素 对于冷冲压件来说,影响回弹缺陷的主要因素集中在这几个方面:冲压材料、零件形状、大弯曲率、弯曲部位R角、模具关键部位配合间隙、成型工艺等。 3、冲压件回弹缺陷解决方法 主要简述一下在产品试制阶段对冲压件回弹缺陷的解决方法,分为产品设计和工艺设计: 3.1产品设计方面: 3.1.1更换冲压件材质、料厚 材料在冲压件成型中起着至关重要的作用,钢板屈服强度越大,回弹量越大,钢板厚度越小,回弹量越大,在满足产品性能的要求下,可选择屈服强度小的钢板,或适当增加钢板料厚。 3.1.2冲压零件形状设计 零部件形状对冲压件回弹影响很大,如一个折弯冲压件,设计成U型和设计成V型的回弹量就是显而易见的,后者可以有效的解决回弹问题。形状复杂的一次弯曲的冲压件,收到各种方向的应力和摩擦,回弹缺陷就是很难消除的,在产品设计时可分别设计几个零件进行组合,减少一次成型的复杂弯曲,可解决回弹问题。 3.1.3设置防回弹筋 防回弹筋是解决回弹的有效方法之一,在满足产品要求的情况下,增加防回弹筋,改变产品形状。防回弹筋一般有三角筋和凸凹筋,可根据产品要求及回弹量的大小进行设置。 3.1.4减小弯曲部位R角 弯曲部位R角对回弹的影响很大,R角越小,回弹量越小。在满足产品要求的情况下,可通过减小R角解决回弹问题,一般冲压件弯曲部位R角应<8mm。 3.2 工艺设计方面: 3.2.1模具凸模设置负角 此方法主要用于翻边弯曲类冲压件回弹的解决,通过改变翻边弯曲模具凸模角度,冲压时无凸模约束,使钢板产生负回弹,冲压完成后冲压件回弹,通过回弹量与负回弹量相互抵消,达到产品要求。一般是在凸模弯曲R角以下(5-10)mm开始加工负角,使凸模型面与冲压方向的夹角<90°,负角的大小需根据回弹量及调试数据来确定。 3.2.2模具设计预成型工序 一次性成型到位的冲压件易出现回弹,增加预成型工序,将一个冲压工艺分布在不同的工序中完成,可有效消除成型内应力,也就是说某产品要求成型为90°,可分前后两个工序完成,一工序成型为45°,二工序成型为90°,从而解决冲压件回弹。 3.2.3减小凸凹模具间隙 模具凸凹模间隙的调整在(0.95-1.0)倍的料厚,使材料与凸凹模完全贴合,达到解决回弹目的,但因采用小间隙会导致模具磨损,造成冲压件出现拉毛问题,对于采用此方法解决回弹问题,需对模具进行硬化处理。 3.2.4使用液压冲压设备

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