U形冲压件弯曲回弹-U形弯曲件.docx

U形冲压件弯曲回弹:U形弯曲件第26卷第8期2010年4月甘肃科技Vol.26No.8Apr.2010U形冲压件弯曲回弹的控制与消除蒋浙,成红忠,徐恺东(兰州石化维达公司,甘肃兰州730060)摘要:U形冲压件弯曲的回弹是弯曲工艺研究重要内容,金属板材在弯曲成型过程中,获得塑性变形的同时总是伴随着弹性变形。当弯曲成型加工结束后,卸掉冲压载荷时,取出弯曲件会发现产生弹性恢复,其弯曲角度和外形尺寸都发生与施加载荷时变形方向相反的变化,使弯曲件的几何精度受到损害,形成U形弯曲件生产中较难解决的问题。本文通过分析金属板材弯曲回弹的表现形式、影响因素,总结了控制弯曲回弹的具体措施。关键词:弯曲回弹;模具结构;表现形式;影响因素;成型工艺中图分类号:TG302在弯曲成形中,要得到安全符合要求的零件较为困难,因为弯曲同任何塑性变形一样有弹性变形,外载荷去除后板料产生弹性恢复,其形状和尺寸都发生与外加载时变形方向相反的变化,使弯曲件的几何精度受到损害,成为弯曲件生产中不易解决的问题。弯曲件的回弹量是变形区和非变形区两部分回弹的综合效应,它与弯曲方式和模具结构有关,难以通过分析计算用精确数学公式进行明确表达。一般在设计模具时,回弹值的取得是按表格查出经验数值,或者按计算方法求得回弹值后,再在试模中修正。但目前各类冷冲压设计手册、资料基本上都介绍平直钢板的弯曲规律,对于/U0形件在长度方向上弯曲时回弹量的取值却很少涉及,而/U0形制件在生产中又经常遇到。现将分析总结的/U0形件在长度方向上再弯曲的规律、经验公式以及它在实践中的应用情况介绍如下。的高度。r/t值愈小,则圆角区变形程度愈大。其他条件相同时,回弹角随r/t值的增大而增大。1.1.3校整程度一般来说,校整力愈大,回弹角愈小1.2/U0形制件再弯曲的回弹经验公式金属板材在塑性弯曲时总是伴随着弹性变形,因此当工件弯曲以后就会产生弹复,工件不仅角度有回弹,弯曲半径也有较大的变化。对于平直钢板解决回弹的方法是采用一回弹经验公式设计弯曲凸模,用此模具压出的制件可以达到图纸要求,如图1所示。经验公式为:rt=r0/(1+3Rsr0/Et)(1)式中:r0为工件的圆角半径;rt为凸模的圆角半径;E为材料的弹性模数;Rs为材料的屈服点;t为工件材料厚度。1/U0形件制作的规律及经验公式1.1/U0形制件再弯曲的规律由于平板已折弯成/U0形件,因此它与相同料厚的平板相比,回弹角减少,凸模的圆角半径增大。那么凸模的圆角半径增大多少呢?为此,笔者进行了多次工艺实验,对各种数据进行整理分析后,发现其弯曲的规律与下列因素有直接关系。1.1.1材料的机械性能回弹角与材料的屈服点Rs成正比,和弹性模数E成反比。1.1.2相对弯曲半径r/tr为工件沿长度方向的弯曲半径,t为/U0形件图1/U0形制件弯曲凸模但如果是在/U0形制件再弯曲的情况下,凸模半径再按此公式计算设计,压出的制件将会报废。通过多次工艺试验和分析总结发现,形制件再/U0弯曲时,弯曲凸模半径的计算要参考使用平直钢板在弯曲时回弹公式时,必须对公式中的t参数重新定义。若按t=材料料厚或t=(1/2)@/U0形制件高度(h),计算出的弯曲凸模压出的制件将严重超差,t58甘肃科技第26卷有好处的。2.1.4设计合理的工件形状U型弯曲件比V型件回弹量小。工件形状复杂,各部分间相互牵扯多,回弹困难。所以V型回弹量比U型小。若在弯曲处压制出适宜的加强筋,则回弹量更小。因此对弯曲件进行翻边或叠边处理,既可以提高刚度,又能减小回弹。2.2利用热处理的方法解决板料弯曲时的回弹值如果弯曲件允许用热处理的方法降低其硬度和屈服强度,可在弯曲工艺前增加退火热处理,能有效的减少回弹,同时也能降低弯曲力。弯曲模的最终热处理是在试模以后进行的,如果对于形状复杂而板料的回弹值又受到多种因素影响的,一般难于估计和计算,故在制造弯曲模时,不予先淬火凸模或者凹模,待通过试验求得合格制件后进行修整,才确定凹凸模的尺寸,再进行淬火,这是一种减少回弹的最可行的一种办法。在拉伸过程中,工件由于冷塑性变形,产生冷作硬化,使其塑性降低,变形抗力和硬度增大,再加上模具设计不合理,就需要进行中间退火,以软化金属,恢复塑性。退火一般采用低温退火,即再结晶退火。退火时要注意的事项有两点:脱炭和氧化。其中工件氧化后有氧化皮,害处有二:使工件有效厚度变薄,增加模具磨损。在工艺条件不具备时,一般采用普通退火,为减少氧化皮产生,退火时要尽可能将炉膛装满;工艺条件具备时,可采用氮炉退火,即光亮退火。不细看,几乎和没退火前颜色一样。2.3采用校正弯曲方式校正弯曲回弹角明显小于自由弯曲,且校正力愈大,回弹愈小。这是因为校正弯曲力将使冲压力集中在弯曲变形区,迫使金属内层金属受挤压,则板材被校正后,内外层纤维都被伸长,卸载后都要缩短