多くの方がプレス部品について聞いたことがあると思いますが、特に機械加工業界ではよく知られています。プレス部品は電子工業、機械製造、住宅リフォーム、自動車製造などの業界で広く使用されています。自動車産業で使用されるプレス部品は総称して自動車プレス部品と呼ばれ、加工過程で塑性変形と弾性変形が発生します。本日は浙江百富都機電の編集者が、プレス部品のスプリングバック問題をどのように解決するかについてご説明します。
一、プレス部品のスプリングバックの影響要因と解決方法
スプリングバックとは、除荷後に変形体の形状が部分的に回復することを指し、部品の形状と寸法がプレス部品の加工面の形状と寸法と一致せず、部品の寸法が許容範囲を超え、製品の精度に影響を与えることを意味します。
自動車プレス部品の加工過程では、塑性変形と弾性変形が存在します。除荷後、部品はある程度スプリングバックします。スプリングバックとは、金属板が成形された後に発生する変形であり、金型から取り出した際に最終形状に影響を与える部品のことを指します。スプリングバックはワークの幾何学的精度に直接影響を与え、成形過程で減少させることが難しい欠陥でもあります。
1、除荷後の応力変化曲線
（1）、普通鋼板から高張力鋼板まで、異なる材料と強度のプレス部品は異なる降伏強度を持ちます。板材の降伏強度が大きいほど、スプリングバックしやすくなります。厚板部品では、熱間圧延炭素鋼板または熱間圧延低合金高張力鋼板が材料として使用されます。熱間圧延板の表面品質は冷間圧延板よりも高く、厚みが小さく、機械的特性が不安定で、伸び率が低いです。
2、スプリングバック前後の応力変化
（2）、成形過程において、材料の厚みは板の曲げ性能に重要な影響を与えます。板材の厚みが増加すると、スプリングバック現象は徐々に減少し、板材の厚みが増加するにつれて塑性変形が増加し、弾性回復変形が増加し、スプリングバックが減少します。
3、板の接触部の接線応力
厚板の品質レベルの継続的な向上に伴い、スプリングバックによる部品の寸法精度の問題はますます深刻になっています。部品のスプリングバックの性質と寸法を理解し、適切な対策と措置を講じるために、金型設計と工程調整を行います。
厚板の曲げ半径と板厚の比率が小さい場合、板厚方向の応力変化を見逃すことはできません。
形状の異なる部品は、スプリングバック時に大きな差異が生じます。形状が複雑な部品は、通常、成形回数を1回増やします。所定の位置まで成形されていない場合、スプリングバックが発生し、U字型部品などの一部の分割部品はスプリングバックしやすいため、解析および成形時には、スプリングバック補償を必ず考慮する必要があります。
（4）曲げ角度が大きいほど、スプリングバック値の累積が大きくなり、スプリングバックによって張力が発生します。プレス部品の変形長さは、曲げ角度の増加に伴って増加します。
（5）金型を設計する際、金型間のクリアランスは、加工部品の材料厚さの2倍を超えてはならず、製品をその中に統合します。より良い材料流動性を得るために、金型の局部成形は金型加工後に行う必要があります。特に曲げ金型の場合、加工クリアランスが大きいほど、スプリングバックが大きくなります。薄板の厚さ範囲が小さく、スプリングバックが大きい場合、金型クリアランスを適切に決定することは困難です。
（6）曲げ半径はスプリングバック量に比例するため、曲げ度が大きいほど、曲げ部は成形されにくくなります。
（7）成形プロセスは、スプリングバック値を制限する緊急性を伴います。一般的に、順曲げのスプリングバックは自由曲げよりも優れています。同一バッチのプレス部品の加工結果が同じ場合、矯正曲げに必要な曲げ力は、自由曲げに必要な曲げ力よりもはるかに大きくなります。したがって、両方の方法に同様の曲げ力が含まれる場合、最終結果は異なります。矯正曲げに必要な矯正力が大きいほど、プレス部品のスプリングバックは小さくなり、矯正曲げモーメントは変形領域の繊維を伸ばして成形効果を達成します。曲げ部の荷重を除去すると、表面および内部の繊維は短くなりますが、両側のスプリングバック方向は逆になるため、プレス部品の外側へのスプリングバックがある程度減少します。