弧形钣金件加工回弹是板材冲压成形过程的重要缺陷之一,严重影响着冲压件的成形质量和尺寸精度,是制造过程中很难有效克服的产品缺陷。它不仅降低了产品质量和生产效率,还制约着自动化冲压生产线的实施,是精密钣金加工制造技术中亟待解决的关键性问题。
弧形钣金零件的弯曲方式严重制约着其回弹值。通常,校正弯曲要比自由弯曲的回弹效果好。同一制件若要达到同样效果,采用校正弯曲需要的校正力比自由弯曲需要弯曲力大得多。如果采用两种方式对其施加相同的力,终得到变形区的应力应变状态与自由弯曲时的结果也不相同。 校正弯曲时的校正力越大,其回弹越小,因为极大的校正弯曲力迫使变形区内、外侧均产生切向拉应变,导致内、外侧纤维都被拉长,达到其成形效果。卸载后,变形区内、外侧都因弹性恢复而缩短,因内侧回弹方向与外侧相反,使零件向外的回弹趋势相互得到一定程度的缓解甚至消除。
例如,V型零件校正弯曲时,相对弯曲半径小于0.2~0.3,则回弹量△α 可能为零或负角。
在所有弹塑性金属板材弯曲成形过程中,在弯曲变形区沿板厚方向均存在不均匀的应变分布,从而导致不均匀应力的产生。当某一冲压件成形完毕,板材体积内存在残余应力,在零件脱模前这些不均匀应力与模具的接触力相平衡;当板材脱模后将寻找新的力的平衡,局部残余应力被释放,导致成形件的终尺寸与模具形状尺寸存在一定的偏差,即出现回弹现象。
为减小弯曲变形产生的回弹,应该在满足产品强度的条件下,尽可能选择屈服应力小的材料。高强度钢板的屈服应力远远高于普通金属板材,回弹力也会很大。板材的厚度对弯曲回弹影响也很大,通常是板料越厚,回弹越小;工作部件的弯曲半径对回弹影响也不容忽视,弯曲钣金越小成型卸载后的回弹越小,因此在板材可成型性运行条件下,应尽可能减小弯曲半径值。
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