精密鈑金折彎中的回彈現(xiàn)象,是材料在塑性變形后因內(nèi)部應(yīng)力釋放產(chǎn)生的彈性恢復(fù),直接影響工件尺寸精度。解決這一問(wèn)題需從材料特性、工藝參數(shù)與模具設(shè)計(jì)三個(gè)維度協(xié)同優(yōu)化,通過(guò)科學(xué)調(diào)控實(shí)現(xiàn)對(duì)回彈量的有效控制。
材料本身的力學(xué)性能是回彈的內(nèi)在因素。不同牌號(hào)的金屬板材因屈服強(qiáng)度、彈性模量存在差異,回彈表現(xiàn)各不相同。高硬度板材(如高強(qiáng)鋼)屈服強(qiáng)度高,塑性變形后保留的彈性勢(shì)能大,回彈量顯著高于低碳鋼。針對(duì)這類(lèi)材料,可采用預(yù)先熱處理工藝:折彎前對(duì)板材進(jìn)行退火處理,降低材料硬度和屈服強(qiáng)度,減少內(nèi)部應(yīng)力;對(duì)于需保持最終強(qiáng)度的工件,可在折彎后通過(guò)時(shí)效處理恢復(fù)力學(xué)性能,實(shí)現(xiàn)精度與強(qiáng)度的平衡。此外,選擇厚度均勻、晶粒細(xì)化的板材,能減少因材料不均導(dǎo)致的回彈波動(dòng)。
工藝參數(shù)的優(yōu)化是控制回彈的核心手段。折彎角度、折彎力與保壓時(shí)間的設(shè)置直接影響回彈量。實(shí)際操作中,可采用過(guò)彎補(bǔ)償法:根據(jù)材料回彈特性預(yù)設(shè)稍大于目標(biāo)角度的折彎量,待材料回彈后恰好達(dá)到設(shè)計(jì)角度。例如對(duì)鋁合金板材,可將折彎角度增加1°-3°以抵消回彈。同時(shí),適當(dāng)提高折彎壓力并延長(zhǎng)保壓時(shí)間,能促進(jìn)材料內(nèi)部應(yīng)力充分釋放,減少后續(xù)回彈。對(duì)于復(fù)雜形狀的折彎件,采用分步折彎工藝,避免單次變形量過(guò)大導(dǎo)致的應(yīng)力集中,也能有效降低回彈風(fēng)險(xiǎn)。
模具設(shè)計(jì)的合理性對(duì)抑制回彈至關(guān)重要。采用帶補(bǔ)償角度的凹模,使模具角度與工件目標(biāo)角度存在預(yù)設(shè)差值,利用模具約束抵消材料回彈;在凹模底部增加頂料裝置,折彎過(guò)程中對(duì)板材施加持續(xù)壓力,可減少卸載后的彈性恢復(fù)。對(duì)于厚度較大的板材,可設(shè)計(jì)帶側(cè)壓功能的模具,通過(guò)側(cè)向力抑制板材在折彎時(shí)的橫向滑移,避免因變形不均加劇回彈。此外,模具工作表面的光潔度也需保證,減少摩擦阻力對(duì)材料流動(dòng)的阻礙,確保變形均勻穩(wěn)定。
通過(guò)材料預(yù)處理、工藝參數(shù)優(yōu)化與模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)的協(xié)同作用,可將精密鈑金折彎的回彈量控制在允許范圍內(nèi),從而保障產(chǎn)品尺寸精度與裝配性能的穩(wěn)定性。