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一、冲压工艺方面
增加整形工序
原理:在冲压基本工序完成后,对冲压件进行再次整形。整形可以是对弯曲部位的再次弯曲、对拉伸件的再次拉深或者对整个冲压件的压平。通过这种方式,修正回弹造成的形状误差。
应用示例:在生产汽车发动机罩冲压件时,经过拉深和弯曲工序后,由于回弹,零件边缘可能会出现轻微上翘。在后续工序中,增加一道整形工序,使用专门的整形模具对边缘进行压平,使零件形状符合设计要求。
采用局部加热或冷却工艺
原理:对于某些材料,在冲压过程中对容易产生回弹的部位进行局部加热或冷却。加热可以降低材料的屈服强度,使材料更容易塑性变形;冷却则可以使材料在变形后更快地固定形状,减少回弹。
应用示例:在一些强度较高的合金冲压件生产中,如航空航天领域的钛合金冲压件。在弯曲部位采用激光局部加热,将材料加热到合适的温度区间(如钛合金加热到 400 - 500℃),降低其屈服强度,然后进行弯曲冲压,冲压完成后通过风冷或水冷快速冷却,有效减少回弹。
分步冲压工艺
原理:将一次复杂的冲压过程分解为多个简单的步骤。通过逐步的小变形冲压,减少每次冲压的回弹量,累积达到形状要求。这种方法可以使材料的变形更加均匀,有利于控制回弹。
应用示例:对于大型复杂形状的冲压件,如大型工程机械的覆盖件。如果一次拉深成型会导致严重回弹,将拉深过程分为三步,先进行预拉深,使材料初步成型;然后进行中间拉深,进一步改变形状;然后进行终拉深,达到设计要求的形状。每一步拉深后,回弹量相对较小,通过三步拉深累积,有效控制回弹,提高产品精度。
选择合适的材料
原理:不同材料的弹性模量、屈服强度等力学性能不同,这些性能直接影响回弹量。一般来说,选择屈服强度较低、弹性模量较高的材料可以降低回弹倾向。
应用示例:在一些对形状精度要求较高的冲压件,如精密仪器的外壳。如果原来使用普通碳素钢,回弹问题较严重,可以考虑换成屈服强度较低的铝合金材料。铝合金材料在冲压过程中,由于其屈服强度相对较低,回弹量会明显减少,更有利于保证产品形状精度。
材料预处理
原理:对冲压材料进行预先热处理或化学处理,可以改变材料的力学性能。例如,通过退火处理可以降低材料的硬度和屈服强度,使材料在冲压过程中更容易塑性变形,从而减少回弹。
应用示例:对于高碳钢冲压材料,冲压前进行球化退火处理。球化退火后,材料中的碳化物呈球状分布,材料的硬度降低,塑性提高。在进行弯曲或拉深等冲压操作时,材料的回弹量会因为其力学性能的改变而减少,有利于生产出形状精度高的冲压件。