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作者：王玉峰，劉 賽，張 祥

長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心（河北保定 071000）

【摘要】通過對制件回彈進(jìn)行研究，分析回彈產(chǎn)生的主要原因，確認(rèn)容易發(fā)生回彈的制件的結(jié)構(gòu)形式，提出了解決回彈的方法及對策，以及在設(shè)計時如何避免制件回彈和在生產(chǎn)過程中如何解決制件回彈的問題，通過對制件回彈缺陷的改進(jìn)，提高了制件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

590DP FB，料厚t=1.4/1.8mm，制件屬于 結(jié)構(gòu)，制件結(jié)構(gòu)見圖2所示，制件上端回彈2.5mm左右，下端回彈 3mm 左右，與其他制件搭接是存在 2.5mm 左右的間隙，影響焊接質(zhì)量。問題產(chǎn)生的主要原因是：制件回彈補(bǔ)償設(shè)計不合理，制件的整改措施為：

a.提高模具拉伸模具研合率，加大壓料面積，調(diào)整成形力：由910t調(diào)整到1,080t，加大壓料力。

b.根據(jù)制件的回彈量，對整形模具進(jìn)行補(bǔ)焊加工，加3mm的回彈補(bǔ)償量，將制件強(qiáng)行整到位。

整改效果：制件回彈消除，制件面差在公差要求

之內(nèi)，與其他制件搭接時間隙在0.7mm之內(nèi)。

回彈3mm 左右

圖2 B柱加強(qiáng)板本體

3.2 制件結(jié)構(gòu)

（1）R角設(shè)計案例。

沖壓制件支架后板制件翻邊圓角為R6mm，制件的材質(zhì)為B210P1，料厚為t=1.6mm，制件結(jié)構(gòu)屬于 形，制件生產(chǎn)時回彈2.5mm左右，如圖3所示。制件回彈的原因是材料強(qiáng)度較高，制件R角大。

R角大，制件回

圖3 支架后板

整改措施：將制件的翻邊 R 角由 R6mm 更改為

R3mm。

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整改效果：制件回彈消除，制件公差在 0.5mm 之內(nèi)。

（2） 回彈筋設(shè)計案例。

沖壓制件C柱加強(qiáng)下板制件材質(zhì)為B210P1，料厚為t=0.7mm，制件結(jié)構(gòu)屬于 U 型，如圖 4 所示，設(shè)計階段沒有給出預(yù)防回彈的措施，制件生產(chǎn)時出現(xiàn)3mm左右的回彈現(xiàn)象。

整改措施：對制件結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改，增加回彈筋。

整改效果：制件回彈消除，制件公差在 0.5mm 之內(nèi)。

圖4 C柱加強(qiáng)下板

（3） 拔模角設(shè)計案例。

沖壓制件前座椅后內(nèi)側(cè)支架后板，制件材質(zhì)為 B250P1，料厚為t=1.8mm，制件結(jié)構(gòu)屬于 結(jié)構(gòu)，如圖5所示，制件設(shè)計翻邊角度為90°，無拔模角，垂直翻邊模具制造時無法加回彈補(bǔ)償，制件發(fā)生回彈后整改困難。

整改措施：兩翻邊面外擺，使其與上面的夾角均為93°（如圖5虛線所示增大夾角3°）。

整改效果：制件結(jié)構(gòu)變更后，制件模具制造時可以給出適當(dāng)?shù)哪＞哐a(bǔ)償，防止制件回彈。

4 扭曲回彈的預(yù)防措施

通過對制件結(jié)構(gòu)進(jìn)行審查，模具工藝設(shè)計分析，模具制造調(diào)試3個方面進(jìn)行分析，給出扭曲回彈的具體措施。

此兩面為垂直翻邊，無法回彈補(bǔ)償 兩紅面外擺，使其與上面的夾角均為93°如圖中虛線所示圖5 前座椅后內(nèi)側(cè)支架后板

《模具制造》2013年第7期 · 15 ·

4.1 制件結(jié)構(gòu)進(jìn)行審查

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通過對制件進(jìn)行SE分析，對制件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行審查，充分識別可能引起制件回彈的結(jié)構(gòu)，對制件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計變更，預(yù)防制件出現(xiàn)回彈。此階段如果能夠充分的識別出制件存在的缺陷，對后期模具的設(shè)計生產(chǎn)有很大好處，可以縮短模具的調(diào)試周期。

（1） 翻邊R角審查：制件的翻邊R角必須控制在 8mm以內(nèi)，成形性無法保證的制件，可以增加一序整形模具，不允許放大制件的R角。

（2） 拔模角度審查：對制件的拔模角度進(jìn)行審查，制件在沖壓方向留有3°～5°拔模角，防止制件出現(xiàn)回彈現(xiàn)象[1]。

（3） 針對經(jīng)過SE分析制件出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，在不影響制件原有功能的前提下，通過增加防回彈筋改變制件形狀，控制和改善回彈。

4.2 模具工藝設(shè)計分析

在模具工藝設(shè)計階段對SE分析后可能產(chǎn)生回彈的制件進(jìn)行預(yù)防，利用沖壓工藝的設(shè)計預(yù)防回彈的產(chǎn)生。下面介紹幾種可以預(yù)防回彈的沖壓工藝。

（1） 一道工序分兩段彎曲：第一段彎曲采用大間隙（一般取 1.15～1.3 倍料厚）加工；第二段彎曲將第一段彎曲的大彎曲半徑值整形到小彎曲半徑值，如圖 6 所示，此種方案可以有效的防止制件的回彈產(chǎn)生[2]。

（1.15~1.3）t

第一段彎曲 第二段彎曲

圖6 兩段彎曲

（2） 消除殘余應(yīng)力：此方法是在拉伸成形時在模具的表面增加局部的凸包形狀，在后道工序時再消除增加的形狀，使材料內(nèi)的殘留應(yīng)力平衡發(fā)生變化，從而消除回彈（見圖7），此方案針對表面品質(zhì)要求不高的制件。

（3） 采用負(fù)回彈預(yù)防：通過對模具表面進(jìn)行特殊處理，使板料產(chǎn)生負(fù)回彈，上模返回后制件回彈，達(dá)到要求的制件形狀。

· 16 · （4）二次拉伸或整形：對于制件結(jié)構(gòu)無法更改的制件，采用二次拉伸的工藝設(shè)計或后續(xù)增加整形序模具。

增加局部形狀 后工序消除 增加的形狀

拉伸工序 后道工序圖7 增加局部形狀

4.3 模具制造及調(diào)試

此階段模具已制造出，針對回彈的制件只能對制件的模具進(jìn)行調(diào)試，對于容易更改的問題，在原有模具上面直接調(diào)試就可以。針對于那些經(jīng)過多輪調(diào)試仍不能消除制件回彈的問題，采取鑲塊替代的方式進(jìn)行模具調(diào)試。模具調(diào)試時先采用普通材料試驗調(diào)試，將制件調(diào)整到合格狀態(tài)后，根據(jù)調(diào)試的數(shù)據(jù)，在使用模具設(shè)計時應(yīng)用的材料加工鑲塊。普通材料的鑲塊容易加工，可以縮短調(diào)試周期，同時與使用模具設(shè)計時使用的材料的價格進(jìn)行對比，能夠節(jié)省大量的材料費(fèi)用。

5 結(jié)論

本文對產(chǎn)生扭曲回彈的制件案例進(jìn)行分析，描述了在模具制造調(diào)試階段如何解決制件的回彈現(xiàn)象，在制件和設(shè)計階段如何進(jìn)行預(yù)防，避免制件生產(chǎn)時出現(xiàn)回彈現(xiàn)象。通過上述的研究避免制件出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，提高制件品質(zhì)，縮短模具調(diào)試周期，降低模具調(diào)試費(fèi)用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 姜奎華主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

[2] 肖景容，姜奎華. 沖壓工藝學(xué)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，

1990.

第一作者簡介：王玉峰，男，1983年生，從事工作：汽車沖壓制件開發(fā)、管理工作。

（收稿日期：2013-04-08）

《模具制造》2013年第7期