五金精密模具沖壓中論彎曲件回彈及其防止方法

  當(dāng)金屬在進(jìn)行五金精密模具沖壓中，金屬板料在塑性彎曲時，會隨著彈性而發(fā)生變形。當(dāng)彎曲變形結(jié)束，載荷去除后，由于彈性恢復(fù)，是制件的彎曲角度和彎曲半徑發(fā)生變化而與模具上的沖壓形狀不一致，這種現(xiàn)象稱為回彈。

  1、回彈方式

  彎曲件的回彈表現(xiàn)為彎曲半徑的回彈和彎曲角度的回彈，彎曲半徑的回彈值是指彎曲件回彈前后彎曲半徑的變化值會隨著模具沖壓時的變化而發(fā)生變化。

  2、回彈值的確定

  由于影響回彈值的因素很多，因此要在理論上計算回彈值是由困難的。在模具設(shè)計時，通常按試驗(yàn)總結(jié)的數(shù)據(jù)來選用，經(jīng)試沖后再對模具工作部分加以修正。

  (1)相對彎曲半徑較大時，不僅彎曲件角度回彈大，而且彎曲半徑也有較大的變化。這是需要計算模具沖壓中的回彈值，需要根據(jù)沖壓件的角度已經(jīng)形狀來計算，然后在試模中根據(jù)制件現(xiàn)狀的分析在進(jìn)行修正。

  (2)相對彎曲半徑較小的制件。當(dāng)相對彎曲半徑較小時，彎曲后，彎曲半徑變化不大，可只考慮角度的回彈，再根據(jù)金屬板料沖壓厚度來計算，在試模中進(jìn)一步進(jìn)行修正。

  3、影響彎曲回彈的因素

  (1)材料的力學(xué)性能。材料的屈服點(diǎn)越高，彈性模量越小，加工硬化月嚴(yán)重，則彎曲的回彈量也越大。若材料的力學(xué)性能不穩(wěn)定，則回彈量也不穩(wěn)定。

  (2)相對彎曲半徑。相對彎曲半徑越小，則變形程度越大，變形區(qū)的總切向變形程序越多。塑性變形在總變形中所占據(jù)的比例增大，彈性變形所占的比例則相應(yīng)減少，因而回彈值減小。與此相反，當(dāng)相對彎曲半徑較大時，由于彈性變形在總變形中所占的比例增大，因而回彈值增大。

  (3)彎曲件的角度。彎曲件的角度越小，表示彎曲變形區(qū)域越大，回彈的積累量也越大，故回彈角也越大，但對彎曲半徑的回彈影響不大。

  (4)彎曲方式及校正力的大小。與自由彎曲相比，由于校正彎曲可以增加圓角處的塑性變形程度，因而有較小的回彈。隨著校正力的增加，切向壓應(yīng)力區(qū)向毛坯的外表面不斷擴(kuò)展，以致使毛坯的全部或大部分?jǐn)嗝娈a(chǎn)生切向壓應(yīng)力。這樣內(nèi)、外層材料回彈的方向取得一致，使其回彈量比自由彎曲時大為減少。

  4、減少回彈的措施

  由于彎曲件在彎曲過程中總是伴隨著彈性變形，因此為提高彎曲件的質(zhì)量，必須采取一些必要的措施來減小或補(bǔ)償由于回彈所產(chǎn)生的誤差，常見減少彎曲回彈的措施如下。

  (1)合理設(shè)計產(chǎn)品。在變形區(qū)壓制加強(qiáng)肋，以增加彎曲件的剛度。選材料時，采用彈性模量大、屈服點(diǎn)較低、硬化指數(shù)小、力學(xué)性能穩(wěn)定的材料進(jìn)行彎曲，均可減小回彈。

  (2)在工藝上采取措施。用校正彎曲代替自由彎曲，對冷作硬化的材料，可先退火，使其屈服點(diǎn)降低，以減小回彈，彎曲后再進(jìn)行淬硬。

  (3)從模具結(jié)構(gòu)上采取措施。在接近純彎曲(只受彎矩作用)的條件下，可以根據(jù)回彈值的計算結(jié)果，對彎曲模工作部分的形狀與尺寸加以修正。