翻邊反弧沖壓件較常見的沖壓缺陷及控制措施有
翻邊反弧產(chǎn)生機理分析
翻邊反弧概念
曲線翻邊完成后,由于應力分布不均勻,內(nèi)應力釋放后使翻邊面產(chǎn)生內(nèi)凹或翹曲現(xiàn)象,屬于翻邊回彈的一種。在曲線翻邊成形過程中,板料主要分成三個區(qū)域:非變形區(qū)(壓料區(qū)域)、圓角、主要變形區(qū)(翻邊成形面)。直線翻邊。翻邊成形時壓料區(qū)域只是受到向下(沖壓方向)的壓力,因此材料不發(fā)生塑性變形;主要變形區(qū)在翻邊鑲塊的作用下,材料內(nèi)部會處于雙向受拉或雙向受壓的應力狀態(tài)。翻邊成形時,變形區(qū)域CDAB 翻邊后沿著AB 向下反轉(zhuǎn)最終變成EFAB,變形區(qū)域外緣CD 變成弧線EF,DC會變長,反之會變短。
翻邊應力分布狀態(tài)
作用,材料周向產(chǎn)生壓縮變形,導致材料厚度變厚,最大周向壓應力發(fā)生在變形區(qū)內(nèi)邊緣,當外應力達到極限值時則發(fā)生起皺,導致零件報廢。伸長式翻邊,從形狀來看翻邊輪廓是向外部凸的,凸緣變形區(qū)金屬材料在變形時受拉應力作用,材料會產(chǎn)生伸長變形,厚度逐漸減薄,最大周向壓應力發(fā)生在變形區(qū)外邊緣上,當數(shù)值達到極限值時,凸緣變形區(qū)外邊緣會產(chǎn)生開裂,導致零件報廢。
翻邊周向應力分布
對于壓縮或拉伸翻邊而言,金屬材料在翻邊時所受的邊界部分的周向應力,最大應變值應發(fā)生在G點,兩側(cè)部分呈現(xiàn)遞減趨勢,最小應變值在A、B 兩個端點上,其值為0。因此可將這種接近變形中線的材料應力最大、遠離變形中線值逐漸遞減的情況看作周向應力沿翻邊外部邊緣呈非線性分布,假設沿著翻邊線周向應力呈余弦分布展開,當金屬材料所受外力卸載后,板料受力不再保持平衡,內(nèi)部內(nèi)應力會以回彈的形式進行釋放,所受應力越大,材料回彈值也就越大,導致G 點位置隆起上翹,材料回彈趨勢會以G 點為中心向外呈余弦分布,在材料變形區(qū)域產(chǎn)生塑性變形或彈性變形。
翻邊反弧產(chǎn)生過程
翻邊時,壓料板壓住不變形區(qū)域,翻邊鑲塊R 角部位與制件主變形區(qū)產(chǎn)生接觸,隨著上模鑲塊向下移動,主變形區(qū)域開始彎曲變形。直線翻邊由于翻邊應力分布均勻,成形過程類似直邊折彎成形。曲線翻邊由于翻邊應力分布不均勻,且翻邊弧線逐漸變長或壓縮,所以曲線翻邊成形過程為弧線,翻邊完成后由于無法消除內(nèi)應力,產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象,即翻邊反弧。
翻邊反弧控制方案
翻邊反弧是沖壓件比較常見的沖壓件缺陷,也是比較難以解決的。目前,各模具廠都采用幾種常見的控制方案,如翻邊鑲塊減小,翻邊強壓,增加工藝缺口,采用壓料翻邊等。但是,就目前來看以上幾種方法都不是很理想,問題不能徹底解決。除了常規(guī)的控制方法外,還可以采用靠翻方案進行解決,其缺點就是增加了翻邊斜楔,開發(fā)成本有所增加。為了控制翻邊反弧,采用翻邊角度與產(chǎn)品方向不一致方式進行翻邊,翻邊到位時對翻邊面進行強力拍壓,達到控制反弧的目的。
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