U形件彎曲?；貜椊堑男拚椒?/h1>
2017-05-13 19:10:49張敏
科技與創(chuàng)新 2017年7期
張敏
摘 要：彎曲件的回彈一般受材料的機(jī)械性能、彎曲方式、彎曲形狀、相對彎曲半徑等因素的影響，是按計算得出的回彈量制造的模具，常需要經(jīng)過多次調(diào)試及修正，進(jìn)而使回彈量控制在許可的范圍內(nèi)。介紹了一種快速、準(zhǔn)確調(diào)整U形彎曲件回彈量的方法，用以解決因材料回彈引起的彎曲件尺寸超差問題。
關(guān)鍵詞：彎曲模；U形彎曲；回彈量；回彈角
中圖分類號：TG335.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.095
1 彎曲成型與回彈
彎曲是將棒料、板料和型材等彎曲成一定形狀及角度零件的成型方法。彎曲成型應(yīng)用相當(dāng)廣泛，是板料沖壓中常見的加工工序之一。用彎曲方法加工的零件有很多，最基本的有V形件、U形件。
彎曲成型是在沖壓外力的作用下，使板材彎曲成一定形狀的工藝方法。板料在彎曲時產(chǎn)生的總變形分為彈性變形和塑性變形2部分。當(dāng)彎曲成形后，塑性變形部分被保留下來成為工件的尺寸，彈性變形則會完全消失。當(dāng)工件從模具中取出測量時，會出現(xiàn)工件尺寸與模具尺寸不一致的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象便稱為材料的回彈。由此可以看出，材料的回彈是影響工件尺寸的主要因素。在設(shè)計模具時，應(yīng)考慮材料的回彈量，盡可能地給出合適的回彈角，從而保證工件的尺寸?；貜椊蔷褪菫榱讼龔椥宰冃我l(fā)的工件質(zhì)量問題，而在彎曲凸模或凹模上做的角度可用來補(bǔ)償回彈量。在模具設(shè)計時，回彈角一般都是根據(jù)工件材料性能和工件形狀、尺寸等，經(jīng)過計算結(jié)合經(jīng)驗(yàn)給出的，這是一個比較貼近理論的數(shù)值。根據(jù)這個回彈角制造出來的模具，在實(shí)際應(yīng)用中往往會有偏差，造成工件尺寸超差，尚需經(jīng)過修正回彈角，才能使回彈控制在許可的范圍內(nèi)，使工件合格。
以U形彎曲件為例，回彈角一般都給在凸模上中的30′，由此來補(bǔ)償彎曲變形中的彈性變形引起的尺寸誤差。工件要求料厚為2 mm，凸模給出的回彈角為30′，凸模切點(diǎn)尺寸為工件尺寸的中差。但在實(shí)際試模過程中，17.2±0.1尺寸不一致，靠近底部尺寸為17.20，基本與凸模切點(diǎn)尺寸一致，靠近口部尺寸為17.5～17.7，因此，側(cè)面垂直度也達(dá)不到要求，這是由于凸模回彈角不合適造成的。但如何修正回彈角一直沒有明確的方法，都是根據(jù)試模結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)來加大或減小回彈角，嘗試性地對其進(jìn)行調(diào)整，這樣的修正結(jié)果具有很大的不確定性，準(zhǔn)確性因人而異，勢必會造成摸具的多次返修。因此，在返修模具時，如何簡單、準(zhǔn)確地修正回彈角是實(shí)際中所面臨的重要問題。以下介紹一種我們在實(shí)際工作中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的此類模具回彈角的修正方法。
2 回彈角的修正
對于此類U形件，底部尺寸一般較好保證，由于受到回彈的影響，口部尺寸與側(cè)面垂直度不易合格，且口部尺寸散差比較大。因此，我們?nèi)「鱾€試模件同一部位的測量值的中差對圖紙尺寸進(jìn)行比較，從而計算出比較合理的回彈角調(diào)整量。
圖1中，粗實(shí)線所示圖形為按試模中工件的尺寸繪制，雙
點(diǎn)劃線所示圖形為按工件圖紙要求尺寸所繪制。將上面兩個圖形底部中心點(diǎn)放在同一個坐標(biāo)點(diǎn)上，由于試模工件口部尺寸在17.5～17.7，底部為17.20，長度為35，所以，在繪圖時按口部尺寸中差17.6繪制。按上述尺寸所繪的工件圖內(nèi)側(cè)面之間形成個夾角a，則以a為頂角，工件兩內(nèi)側(cè)面和長度端面為邊長，可組成一個三角形，這個三角形可近似看為直角三角形，粗實(shí)線所表示的內(nèi)側(cè)面為斜邊。
圖1 工件繪制圖
根據(jù)圖1中的尺寸可以得出：
經(jīng)計算，a為35′，即工件由不合格狀態(tài)回到合格狀態(tài)時側(cè)面應(yīng)再向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)35′，由于凸模型面上初次給的回彈角為30′，則回彈角可修正為：30′+a=30′+35′=1°05′。應(yīng)當(dāng)注意的是，此處直接加上a，是忽略了工件由不合格狀態(tài)回到合格狀態(tài)時的回彈，這是由于一般超差范圍有限，所以，在由回彈而引起的超差這部分變形處沒有再加上回彈補(bǔ)償量，a加以圓整即可。
根據(jù)上述經(jīng)驗(yàn)，將1°05′圓整為1°，即凸?；貜椊羌哟笾?°。按照這個角度重新返修凸?；貜椊呛螅俅卧嚹?，結(jié)果測量口部尺寸為17.26～17.34，用塞規(guī)及直角尺檢查側(cè)面垂直度，也滿足圖紙要求。即彎曲模在經(jīng)過一次加大回彈角的返修后，所沖壓工件滿足圖紙要求，解決了U形件口部超差問題。
根據(jù)上述內(nèi)容，用這個方法來修正回彈角時，首先要收集試模件尺寸，對其分析，取其中差來用于計算，并利用上面方法計算出a，最后對a進(jìn)行圓整。運(yùn)用此方法，一般回彈角經(jīng)過一次修正后，多數(shù)模具就可沖壓出合格產(chǎn)品，有效率可達(dá)到90%以上；但有極少數(shù)彎曲?；貜椊切拚笕圆缓细瘢凑沾舜卧嚹＜Ρ葓D紙尺寸的方法，再次進(jìn)行修正回彈角。
3 結(jié)束語
在實(shí)際工作中，按照這種方法對U形件彎曲模具進(jìn)行返修，有效減少了試模次數(shù)，大大減少了試模返修階段的工作量，節(jié)約了成本，使U形工件的質(zhì)量明顯提高。該方法簡便有效，在修正U形件彎曲?；貜椊菚r值得借鑒和推廣。
參考文獻(xiàn)
[1]肖景容，姜奎華.沖壓工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.
[2]劉心治.冷沖壓工藝及模具設(shè)計[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1994.
〔編輯：張思楠〕
張敏
摘 要：彎曲件的回彈一般受材料的機(jī)械性能、彎曲方式、彎曲形狀、相對彎曲半徑等因素的影響，是按計算得出的回彈量制造的模具，常需要經(jīng)過多次調(diào)試及修正，進(jìn)而使回彈量控制在許可的范圍內(nèi)。介紹了一種快速、準(zhǔn)確調(diào)整U形彎曲件回彈量的方法，用以解決因材料回彈引起的彎曲件尺寸超差問題。
關(guān)鍵詞：彎曲模；U形彎曲；回彈量；回彈角
中圖分類號：TG335.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.095
1 彎曲成型與回彈
彎曲是將棒料、板料和型材等彎曲成一定形狀及角度零件的成型方法。彎曲成型應(yīng)用相當(dāng)廣泛，是板料沖壓中常見的加工工序之一。用彎曲方法加工的零件有很多，最基本的有V形件、U形件。
彎曲成型是在沖壓外力的作用下，使板材彎曲成一定形狀的工藝方法。板料在彎曲時產(chǎn)生的總變形分為彈性變形和塑性變形2部分。當(dāng)彎曲成形后，塑性變形部分被保留下來成為工件的尺寸，彈性變形則會完全消失。當(dāng)工件從模具中取出測量時，會出現(xiàn)工件尺寸與模具尺寸不一致的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象便稱為材料的回彈。由此可以看出，材料的回彈是影響工件尺寸的主要因素。在設(shè)計模具時，應(yīng)考慮材料的回彈量，盡可能地給出合適的回彈角，從而保證工件的尺寸?；貜椊蔷褪菫榱讼龔椥宰冃我l(fā)的工件質(zhì)量問題，而在彎曲凸模或凹模上做的角度可用來補(bǔ)償回彈量。在模具設(shè)計時，回彈角一般都是根據(jù)工件材料性能和工件形狀、尺寸等，經(jīng)過計算結(jié)合經(jīng)驗(yàn)給出的，這是一個比較貼近理論的數(shù)值。根據(jù)這個回彈角制造出來的模具，在實(shí)際應(yīng)用中往往會有偏差，造成工件尺寸超差，尚需經(jīng)過修正回彈角，才能使回彈控制在許可的范圍內(nèi)，使工件合格。
以U形彎曲件為例，回彈角一般都給在凸模上中的30′，由此來補(bǔ)償彎曲變形中的彈性變形引起的尺寸誤差。工件要求料厚為2 mm，凸模給出的回彈角為30′，凸模切點(diǎn)尺寸為工件尺寸的中差。但在實(shí)際試模過程中，17.2±0.1尺寸不一致，靠近底部尺寸為17.20，基本與凸模切點(diǎn)尺寸一致，靠近口部尺寸為17.5～17.7，因此，側(cè)面垂直度也達(dá)不到要求，這是由于凸模回彈角不合適造成的。但如何修正回彈角一直沒有明確的方法，都是根據(jù)試模結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)來加大或減小回彈角，嘗試性地對其進(jìn)行調(diào)整，這樣的修正結(jié)果具有很大的不確定性，準(zhǔn)確性因人而異，勢必會造成摸具的多次返修。因此，在返修模具時，如何簡單、準(zhǔn)確地修正回彈角是實(shí)際中所面臨的重要問題。以下介紹一種我們在實(shí)際工作中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的此類模具回彈角的修正方法。
2 回彈角的修正
對于此類U形件，底部尺寸一般較好保證，由于受到回彈的影響，口部尺寸與側(cè)面垂直度不易合格，且口部尺寸散差比較大。因此，我們?nèi)「鱾€試模件同一部位的測量值的中差對圖紙尺寸進(jìn)行比較，從而計算出比較合理的回彈角調(diào)整量。
圖1中，粗實(shí)線所示圖形為按試模中工件的尺寸繪制，雙
點(diǎn)劃線所示圖形為按工件圖紙要求尺寸所繪制。將上面兩個圖形底部中心點(diǎn)放在同一個坐標(biāo)點(diǎn)上，由于試模工件口部尺寸在17.5～17.7，底部為17.20，長度為35，所以，在繪圖時按口部尺寸中差17.6繪制。按上述尺寸所繪的工件圖內(nèi)側(cè)面之間形成個夾角a，則以a為頂角，工件兩內(nèi)側(cè)面和長度端面為邊長，可組成一個三角形，這個三角形可近似看為直角三角形，粗實(shí)線所表示的內(nèi)側(cè)面為斜邊。
圖1 工件繪制圖
根據(jù)圖1中的尺寸可以得出：
經(jīng)計算，a為35′，即工件由不合格狀態(tài)回到合格狀態(tài)時側(cè)面應(yīng)再向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)35′，由于凸模型面上初次給的回彈角為30′，則回彈角可修正為：30′+a=30′+35′=1°05′。應(yīng)當(dāng)注意的是，此處直接加上a，是忽略了工件由不合格狀態(tài)回到合格狀態(tài)時的回彈，這是由于一般超差范圍有限，所以，在由回彈而引起的超差這部分變形處沒有再加上回彈補(bǔ)償量，a加以圓整即可。
根據(jù)上述經(jīng)驗(yàn)，將1°05′圓整為1°，即凸?；貜椊羌哟笾?°。按照這個角度重新返修凸?；貜椊呛螅俅卧嚹?，結(jié)果測量口部尺寸為17.26～17.34，用塞規(guī)及直角尺檢查側(cè)面垂直度，也滿足圖紙要求。即彎曲模在經(jīng)過一次加大回彈角的返修后，所沖壓工件滿足圖紙要求，解決了U形件口部超差問題。
根據(jù)上述內(nèi)容，用這個方法來修正回彈角時，首先要收集試模件尺寸，對其分析，取其中差來用于計算，并利用上面方法計算出a，最后對a進(jìn)行圓整。運(yùn)用此方法，一般回彈角經(jīng)過一次修正后，多數(shù)模具就可沖壓出合格產(chǎn)品，有效率可達(dá)到90%以上；但有極少數(shù)彎曲?；貜椊切拚笕圆缓细瘢凑沾舜卧嚹＜Ρ葓D紙尺寸的方法，再次進(jìn)行修正回彈角。
3 結(jié)束語
在實(shí)際工作中，按照這種方法對U形件彎曲模具進(jìn)行返修，有效減少了試模次數(shù)，大大減少了試模返修階段的工作量，節(jié)約了成本，使U形工件的質(zhì)量明顯提高。該方法簡便有效，在修正U形件彎曲?；貜椊菚r值得借鑒和推廣。
參考文獻(xiàn)
[1]肖景容，姜奎華.沖壓工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.
[2]劉心治.冷沖壓工藝及模具設(shè)計[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1994.
〔編輯：張思楠〕
