U形件彎曲模回彈角的修正方法

張敏

摘 要：彎曲件的回彈一般受材料的機械性能、彎曲方式、彎曲形狀、相對彎曲半徑等因素的影響，是按計算得出的回彈量制造的模具，常需要經過多次調試及修正，進而使回彈量控制在許可的范圍內。介紹了一種快速、準確調整U形彎曲件回彈量的方法，用以解決因材料回彈引起的彎曲件尺寸超差問題。

關鍵詞：彎曲模；U形彎曲；回彈量；回彈角

中圖分類號：TG335.7 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.095

1 彎曲成型與回彈

彎曲是將棒料、板料和型材等彎曲成一定形狀及角度零件的成型方法。彎曲成型應用相當廣泛，是板料沖壓中常見的加工工序之一。用彎曲方法加工的零件有很多，最基本的有V形件、U形件。

彎曲成型是在沖壓外力的作用下，使板材彎曲成一定形狀的工藝方法。板料在彎曲時產生的總變形分為彈性變形和塑性變形2部分。當彎曲成形后，塑性變形部分被保留下來成為工件的尺寸，彈性變形則會完全消失。當工件從模具中取出測量時，會出現工件尺寸與模具尺寸不一致的現象，這種現象便稱為材料的回彈。由此可以看出，材料的回彈是影響工件尺寸的主要因素。在設計模具時，應考慮材料的回彈量，盡可能地給出合適的回彈角，從而保證工件的尺寸。回彈角就是為了消除彈性變形引發的工件質量問題，而在彎曲凸模或凹模上做的角度可用來補償回彈量。在模具設計時，回彈角一般都是根據工件材料性能和工件形狀、尺寸等，經過計算結合經驗給出的，這是一個比較貼近理論的數值。根據這個回彈角制造出來的模具，在實際應用中往往會有偏差，造成工件尺寸超差，尚需經過修正回彈角，才能使回彈控制在許可的范圍內，使工件合格。

以U形彎曲件為例，回彈角一般都給在凸模上中的30′，由此來補償彎曲變形中的彈性變形引起的尺寸誤差。工件要求料厚為2 mm，凸模給出的回彈角為30′，凸模切點尺寸為工件尺寸的中差。但在實際試模過程中，17.2±0.1尺寸不一致，靠近底部尺寸為17.20，基本與凸模切點尺寸一致，靠近口部尺寸為17.5～17.7，因此，側面垂直度也達不到要求，這是由于凸模回彈角不合適造成的。但如何修正回彈角一直沒有明確的方法，都是根據試模結果和經驗來加大或減小回彈角，嘗試性地對其進行調整，這樣的修正結果具有很大的不確定性，準確性因人而異，勢必會造成摸具的多次返修。因此，在返修模具時，如何簡單、準確地修正回彈角是實際中所面臨的重要問題。以下介紹一種我們在實際工作中根據經驗總結出來的此類模具回彈角的修正方法。

2 回彈角的修正

對于此類U形件，底部尺寸一般較好保證，由于受到回彈的影響，口部尺寸與側面垂直度不易合格，且口部尺寸散差比較大。因此，我們取各個試模件同一部位的測量值的中差對圖紙尺寸進行比較，從而計算出比較合理的回彈角調整量。

圖1中，粗實線所示圖形為按試模中工件的尺寸繪制，雙

點劃線所示圖形為按工件圖紙要求尺寸所繪制。將上面兩個圖形底部中心點放在同一個坐標點上，由于試模工件口部尺寸在17.5～17.7，底部為17.20，長度為35，所以，在繪圖時按口部尺寸中差17.6繪制。按上述尺寸所繪的工件圖內側面之間形成個夾角a，則以a為頂角，工件兩內側面和長度端面為邊長，可組成一個三角形，這個三角形可近似看為直角三角形，粗實線所表示的內側面為斜邊。

圖1 工件繪制圖

根據圖1中的尺寸可以得出：

經計算，a為35′，即工件由不合格狀態回到合格狀態時側面應再向內側旋轉35′，由于凸模型面上初次給的回彈角為30′，則回彈角可修正為：30′+a=30′+35′=1°05′。應當注意的是，此處直接加上a，是忽略了工件由不合格狀態回到合格狀態時的回彈，這是由于一般超差范圍有限，所以，在由回彈而引起的超差這部分變形處沒有再加上回彈補償量，a加以圓整即可。

根據上述經驗，將1°05′圓整為1°，即凸模回彈角加大至1°。按照這個角度重新返修凸模回彈角后，再次試模，結果測量口部尺寸為17.26～17.34，用塞規及直角尺檢查側面垂直度，也滿足圖紙要求。即彎曲模在經過一次加大回彈角的返修后，所沖壓工件滿足圖紙要求，解決了U形件口部超差問題。

根據上述內容，用這個方法來修正回彈角時，首先要收集試模件尺寸，對其分析，取其中差來用于計算，并利用上面方法計算出a，最后對a進行圓整。運用此方法，一般回彈角經過一次修正后，多數模具就可沖壓出合格產品，有效率可達到90%以上；但有極少數彎曲模回彈角修正后仍不合格，按照此次試模件對比圖紙尺寸的方法，再次進行修正回彈角。

3 結束語

在實際工作中，按照這種方法對U形件彎曲模具進行返修，有效減少了試模次數，大大減少了試模返修階段的工作量，節約了成本，使U形工件的質量明顯提高。該方法簡便有效，在修正U形件彎曲模回彈角時值得借鑒和推廣。

參考文獻

[1]肖景容，姜奎華.沖壓工藝學[M].北京：機械工業出版社，1990.

[2]劉心治.冷沖壓工藝及模具設計[M].重慶：重慶大學出版社，1994.

〔編輯：張思楠〕