[摘要] 本文分析了彎曲回彈的影響因素,且著重介紹了控制彎曲回彈的具體措施。
正如起皺影響拉深件質(zhì)量一樣,回彈則主要影響彎曲件質(zhì)量,故彎曲回彈及其控制是模具工作者一直所關(guān)心的問題。可以說任何板科塑性變形,卸載后都不可避免地要產(chǎn)生回彈,只不過彎曲表現(xiàn)得更為突出一些。究其原因是還可以有這么幾點(diǎn):其一是彎曲變形時(shí)內(nèi)、外層應(yīng)力性質(zhì)相反,卸載后彈復(fù)方向一致,故而彎曲件形狀、尺寸變化大;其二是彎曲加工不像拉深、翻邊等工序那樣為封閉形沖壓,而呈非封閉狀態(tài),故而相互牽拉少,易于造成大的彈復(fù);其三是彎曲加工中變形區(qū)小,不變形區(qū)大,大面積的不變形區(qū)對(duì)小面積變形區(qū)的牽連影響,使得小面積的變形區(qū)很難達(dá)到純塑性彎曲狀態(tài)。
現(xiàn)有理論認(rèn)為即使材料在加工中內(nèi)外纖維全部進(jìn)入塑性狀態(tài),彈性變形消失了,也會(huì)出現(xiàn)回彈現(xiàn)象。
a 彈性彎曲 b彈塑性彎曲 c純塑性彎曲
彎曲過程中毛壞變形區(qū)內(nèi)切向應(yīng)力分布情況。圖la為彎曲初始階段相對(duì)彎曲半徑r/t較大,板料內(nèi)部?jī)H發(fā)生彈性彎曲;隨著彎曲力加大、r/t值小、彎曲變形程度逐步增大,表層的切向應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn),進(jìn)而向板料中心擴(kuò)展,則板料內(nèi)部處于彈塑性變形狀態(tài);當(dāng)r/t值繼續(xù)減少到一定程度時(shí),板料內(nèi)、外層和中心的切向應(yīng)力全部超過屈服點(diǎn)進(jìn)入全塑性狀態(tài)。塑性彎曲時(shí)總是伴有彈性變形的現(xiàn)象。2a所示為純塑性彎曲應(yīng)力狀態(tài),2b為其卸載應(yīng)力,2c為卸載后彎曲件在自由狀態(tài)下的斷面內(nèi)殘余應(yīng)力;3為彈一塑性彎曲卸載過程中毛壞斷面內(nèi)切向應(yīng)力變化情況。3a為卸載時(shí)應(yīng)力,3c為卸載后彎曲件在自由狀態(tài)下的斷面內(nèi)殘余應(yīng)力。由此可見,塑性彎曲卸載后彈復(fù)是不可避免的。
毛坯斷面切向應(yīng)力變化
由上所述可見干坯料回彈是客觀存在的,無法改變的,只有因勢(shì)利導(dǎo),掌握好材料的回彈規(guī)律,盡可能準(zhǔn)確地計(jì)稱好回彈值的大小,才能有效地減少和控制好坯料的彎曲回彈。此乃是研究回彈、制訂彎曲工藝、設(shè)計(jì)模具所要考慮的主要問題。
1 彎曲回彈的影響因素
回彈包括角度回彈及曲率回彈兩個(gè)方面,此是彎曲變形區(qū)與不變形區(qū)兩部分回彈綜合效應(yīng)的結(jié)果。影響回彈的因素很多,主要有:①壞料的機(jī)械性能σs、Eoσs愈高、E值愈小,彎曲回彈愈大;②變形程度r/t。在其相同的條件下,角度回彈量隨r/t值增大而增大;曲率回彈量則隨r/t值增大而減少;③彎曲中心角αo彎曲中心角α大,回彈角大;④模具間隙Z。凸、凹模間隙大,回彈量大;⑤彎曲方式。自由彎曲回彈量大,較正彎曲回彈量小,全形鐓校彎曲回彈量最。虎薰ぜ螤罴安牧辖M織狀態(tài)。形狀復(fù)雜,相互牽扯多回彈量小,冷作硬化后回彈量大;⑦模具結(jié)構(gòu)及壓邊力大小。壓邊力大,工件彎后回彈量小。
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