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如何通过加工工艺或材料选择解决冲压过程中的回弹问题？
发布日期：2024-12-27

 一、冲压工艺方面

 

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

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二、材料选择和预处理方面

 

  1. 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。

  2. 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。

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