回彈是彎曲工藝中的技術(shù)難點(diǎn)之一，也是板料成形過程中普遍存在的問題，特別是在彎曲和淺拉深過程中的回彈現(xiàn)象更加嚴(yán)重。由于回彈的存在，卸載后零件的尺寸與模具表面的形狀尺寸不能完全符合，零件的尺寸精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，對(duì)生產(chǎn)效率造成極大影響，所以有必要對(duì)其進(jìn)行深入研究和有效控制。本文興迪源機(jī)械帶來如何控制板料成形過程中的彎曲回彈。
一、影響回彈的主要因素：
1、材料的力學(xué)性能
彎曲件的材料特性對(duì)回彈有直接影響，一般來說回彈量大小大致與材料的屈服強(qiáng)度成正比，與材料的彈性模量成反比。這是因?yàn)椴牧锨?qiáng)度越高，材料在一定的變形程度下，其變形區(qū)斷面內(nèi)的應(yīng)力也越大，因而引起更大的彈性變形，所以回彈值也越大；而彈性模量越大，則抵抗彈性變形的能力越強(qiáng)，所以回彈值越小。
2、相對(duì)彎曲半徑
相對(duì)彎曲半徑表示彎曲成形的變形程度，回彈值與相對(duì)彎曲半徑成正比，相對(duì)彎曲半徑越小，斷面中塑性變形區(qū)越大，切向總應(yīng)變中彈性應(yīng)變分量所占的比例越小，因此卸載時(shí)彈性回彈隨相對(duì)彎曲半徑的減小而減?。欢鄬?duì)彎曲半徑較大時(shí)，雖然變形程度很小，但材料斷面中心部分會(huì)出現(xiàn)很大的彈性區(qū)，所以回彈量較大。為了減小回彈，一般都選擇較小的相對(duì)彎曲半徑，但過小的彎曲半徑容易使工件彎曲處破裂，必須權(quán)衡利弊。
3、彎曲角
彎曲角越大表示變形區(qū)越大，則工件的角度回彈值也越大，且彎曲角與彎曲半徑的回彈值有關(guān)。
4、材料的表面質(zhì)量
板材厚度的精度、表面質(zhì)量和平度對(duì)回彈有較大的影響，若板料厚度公差范圍大，其回彈值的波動(dòng)就越大，板料厚度越薄，受這方面的影響就越大。此外，若材料表面不平，凸起及有雜質(zhì)，則在彎曲時(shí)將會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，因?yàn)閷?duì)回彈有較大影響，甚至還會(huì)產(chǎn)生翹曲和扭彎、開裂等缺陷。
5、彎曲件形狀及模具工作部分尺寸
彎曲件形狀及模具工作部分尺寸對(duì)回彈值有較大的影響，一般來說，彎曲零件形狀越復(fù)雜，同時(shí)一次彎成的角度越多，彎曲變形時(shí)各個(gè)部分變形相互制約作用越大，增加了回彈阻力，因而降低了成形的回彈量。U形工件（雙角彎曲）的回彈比V形工件（單角彎曲）的回彈要小，這是因?yàn)閁形件的底部在彎曲中存在有拉伸變形的成分，故回彈要小。
6、彎曲作用力（校正力）
一般情況下，彎曲作用力小時(shí)，則回彈角就小，增加作用力可減少回彈量。對(duì)彎曲半徑小的V形工件進(jìn)行校正彎曲?？墒菇嵌然貜棞p小或成為負(fù)回彈，甚至趨近于零。
7、彎曲方式
彎曲方式直接影響到彎曲件的回彈值，如材料在無底凹模內(nèi)做自由彎曲時(shí)的回彈量比有底凹模的限制彎曲的回彈量要大，采用聚氨酯彎曲工藝或拉彎工藝，可以改變彎曲工件在變形過程中的應(yīng)力狀態(tài)，從而減少回彈。但使用彎曲模具進(jìn)行板料的彎曲加工與彎曲理論分析中在純彎矩用下的彎曲有很大不同，彎曲過程中，板料因受到模具的阻礙可能產(chǎn)生很復(fù)雜的變形，將影響彎曲件脫離模具后的回彈結(jié)果，為了掌握回彈規(guī)律，提高彎曲件的尺寸精度，需要進(jìn)一步分析各種彎曲方式對(duì)回彈的影響。
二、彎曲回彈的控制方法：
根據(jù)零件形狀和彎曲工藝的不同，可選用不同的方法來控制回彈，回彈控制一般有以下幾種方法：
1、選用合適的材料及改進(jìn)零件的局部結(jié)構(gòu)。
采用彈性模量大、屈服點(diǎn)小的材料，可以有效減小回彈量；在變形區(qū)壓制合適的加強(qiáng)筋或壓成形邊翼以改變變形區(qū)的材料應(yīng)力及應(yīng)變分布，增加零件的剛度，減小回彈。
2、從工藝上采取措施
對(duì)冷作硬化的硬材料需先退火，降低其屈服點(diǎn)，以減小回彈，彎曲后再淬硬；采用加熱彎曲，根據(jù)板材種類不同，選擇合適的溫度，由于材料有足夠的時(shí)間軟化，可以減小回彈量。改變彎曲時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，降低或克服彎曲的回彈，如用校正彎曲代替自由彎曲、用拉彎法代替一般彎曲方法、采用多點(diǎn)反復(fù)成形法。
3、改變模具角度
預(yù)先估算或?qū)嶒?yàn)得出彎曲件的回彈量，設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)時(shí)，使模具彎曲角等于工件彎區(qū)角加回彈角，同時(shí)減小凸、凹模間隙，使其產(chǎn)生過度彎曲。卸載回彈后，工件達(dá)到合格尺寸，這種方法多用于容易修磨的模具。
4、在加工中實(shí)行在線控制，達(dá)到最優(yōu)的成形條件。將一般的理論預(yù)測和工藝試驗(yàn)方法二者有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自由彎曲中回彈的自適應(yīng)控制。這種方法的關(guān)鍵點(diǎn)是，在零件開始彎曲的一段過程中實(shí)時(shí)測量彎曲力-凸模位移曲線，這一過程實(shí)質(zhì)上是把工藝試驗(yàn)嵌入到了生產(chǎn)過程中，由此基本消除了由材料特性的離散性而引起的回彈預(yù)測誤差。在測得實(shí)時(shí)力-位移曲線后，應(yīng)用模糊推理機(jī)制實(shí)現(xiàn)彎曲的實(shí)時(shí)控制。
5、用計(jì)算機(jī)仿真軟件預(yù)測分析
在計(jì)算機(jī)上對(duì)板料回彈進(jìn)行模擬，對(duì)板料可能出現(xiàn)的某種回彈現(xiàn)象進(jìn)行分析，再將分析結(jié)果導(dǎo)入電腦進(jìn)行修正，所得的結(jié)果如果滿足實(shí)際條件和需求就可以直接應(yīng)用到實(shí)際中，既省了材料，又節(jié)省了時(shí)間。
另外，對(duì)于曲率非常小的彎曲件，由于其塑性變形不充分，回彈較大，單純模具補(bǔ)償難以實(shí)施，一般要采用拉彎法和模具補(bǔ)償法聯(lián)合作用來控制回彈。對(duì)于局部曲率很大的彎曲件，理論預(yù)測精度較差，實(shí)際生產(chǎn)中一般采用局部加壓矯正的方法來控制回彈。
【興迪源機(jī)械簡介】
興迪源機(jī)械(Xingdi Machinery)是一家專注流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備制造企業(yè)。自2007年創(chuàng)立以來，興迪源機(jī)械一直致力于內(nèi)高壓成形的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。主營產(chǎn)品范圍從生產(chǎn)普通液壓設(shè)備，現(xiàn)今發(fā)展至生產(chǎn)、研發(fā)國內(nèi)頂尖流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備。
興迪源機(jī)械是先進(jìn)輕量化成形技術(shù)的提供者，從產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)備生產(chǎn)、模具研制、方案定制，直至最終交付及提供增值服務(wù)，我們?yōu)榭蛻籼峁┑牟粌H僅是一臺(tái)液壓設(shè)備，而是一整套智能制造成形方案。
