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來(lái)源：潘川，呂進(jìn)

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽蕪湖241009）

摘要：通過(guò)對(duì)汽車高強(qiáng)度鋼板沖壓件從研發(fā)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)各階段中產(chǎn)生回彈原因的分析，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、板料性能、生產(chǎn)條件等方面提出綜合解決方法，解決了汽車沖壓件生產(chǎn)過(guò)程中的回彈缺陷，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度板；回彈；回彈補(bǔ)償中圖分類號(hào)：TG 386 文標(biāo)識(shí)碼：B

ons and solutions Of springback for vehicle stamping parts Of high strength steel sheets

PAN Chuan，LU Jin

Abstract：Through the analysis Of the causes Of springback from product design to the production stages Of the automobile high-strength steel sheet stamping parts，a comprehensive solution was put forward for the product structure，sheet material performance and production conditions. Thus，the spring back defect were solved in the production process Of automobile stamping parts' ensuring the product quality•

Keywords：high strength steel sheets；springback；springback compensation

引言

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、國(guó)家安全法規(guī)的嚴(yán)格執(zhí)行，以及對(duì)節(jié)能減排的要求，各主機(jī)廠都在尋求新技術(shù)、新材料來(lái)達(dá)到既能提高汽車安全性、同時(shí)又能減輕車重以達(dá)到降低油耗，又能減少尾氣排放的效果。

最直接的方法就是使用更高強(qiáng)度的鋼板，在降低鋼板厚度、減重的同時(shí)，又不影響車身安全性能。

在使用高強(qiáng)度鋼板沖壓件時(shí)，高強(qiáng)度鋼板沖壓件的回彈等質(zhì)量缺陷成為困擾各主機(jī)廠生產(chǎn)的主要問(wèn)題，特別是高強(qiáng)度鋼板沖壓件的側(cè)壁回彈極難控制，會(huì)對(duì)車身沖壓件焊接有重大影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懙杰嚿韽?qiáng)度。

為消除高強(qiáng)度鋼板沖壓件的回彈缺陷，通常的方法是對(duì)模具進(jìn)行回彈補(bǔ)償處理。

回彈補(bǔ)償技術(shù)能夠很好地控制高強(qiáng)度鋼板沖壓件出現(xiàn)回彈，從而達(dá)到提高車身匹配及車身強(qiáng)度的作用。

1回彈產(chǎn)生原因

高強(qiáng)度鋼板沖壓件產(chǎn)生的回彈直接影響到車身安全性能，容易產(chǎn)生回彈的制件主要包括： A柱、B柱加強(qiáng)板、門檻加強(qiáng)板、縱梁等制件，這是因?yàn)榻饘侔辶显诔尚芜^(guò)程中，內(nèi)部存在彈性變形，隨著外力的消失，制件在脫模后有恢復(fù)原狀的趨向，就會(huì)造成其成形后的形狀不能完全與其在模具中的形狀吻合，產(chǎn)生回彈等缺陷。

影響回彈的主要因素〕如下

材料機(jī)械性能。屈服點(diǎn)越高，彈性模量越小、回彈量越大。

板料厚度。板料厚度對(duì)彈性變形有很大的影響。

板料厚度減小，回彈量會(huì)逐漸增加，這是因?yàn)殡S著板料厚度減小，參與塑性變形材料減少，進(jìn)而塑性變形也減小，因此，回彈量變大。

制件的相對(duì)彎曲半徑。

R/t越大，回彈量越大。

制件的斷面形狀。

L形件、U形件、V 形件、帽形件、伸長(zhǎng)類翻邊和壓縮類翻邊等極易造成制件回彈。

成形方式。

（a）直接壓彎翻邊成形，彈性變形大于塑性變形，容易造成回彈。

（b）拉深成形，與產(chǎn)品拔模角度有一定關(guān)系。拔模角度越大，走料急劇，容易造成回彈。

（c）多個(gè)彎曲的一次成形，變形急劇，內(nèi)應(yīng)力增大。

模具制作狀態(tài)和沖壓生產(chǎn)條件。

間隙、壓料力、成形力、凹模形狀，其中的任何一個(gè)條件不符合標(biāo)準(zhǔn)，都容易造成制件的回彈。

回彈會(huì)直接導(dǎo)致產(chǎn)品合格率低，而且需要經(jīng)常對(duì)模具進(jìn)行修整和維修，增加了設(shè)備維修和保養(yǎng)的時(shí)間，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了勞動(dòng)效率，降低了設(shè)備的利用率。

另外，在焊接過(guò)程中會(huì)造成沖壓件之間間隙偏大、焊接夾具夾持力增大、焊接飛濺、毛刺增大，影響焊點(diǎn)質(zhì)量，進(jìn)而影響車身強(qiáng)度等性能

2回彈的解決措施

2 · 1數(shù)據(jù)分析階段

減少或消除回彈最佳的時(shí)機(jī)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具開(kāi)發(fā)階段。

2．l. 1產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，通過(guò)CAE模擬仿真分析，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)高強(qiáng)度鋼板制件進(jìn)行主、次應(yīng)變回彈分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)回彈量和回彈位置。

對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化，并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)高強(qiáng)度鋼板制件進(jìn)行主、次應(yīng)變CAE分析，如圖1 在制件結(jié)構(gòu)條件允許的情況下，可在容易回彈的部位增加筋或造型來(lái)對(duì)產(chǎn)品回彈進(jìn)行控制，如圖2所示

2，1 . 2模具開(kāi)發(fā)階段

模具開(kāi)發(fā)階段主要通過(guò)軟件及經(jīng)驗(yàn)值對(duì)制件回彈進(jìn)行控制

（1） 軟板（抗拉強(qiáng)度0，<314 MPa以下），不作回彈考慮。

（2） 高強(qiáng)板（抗拉強(qiáng)度340 MPa以上），要作回彈考慮。

當(dāng)抗拉強(qiáng)度340 MPa < 440 MPa，回彈角為2。

當(dāng)0，440 MPa時(shí)，回彈角為3。

回彈補(bǔ)償如圖3所示

（3）根據(jù)產(chǎn)品材質(zhì)、料厚選用相應(yīng)的模具材質(zhì)。

各主機(jī)廠針對(duì)汽車沖壓件材質(zhì)及料厚／的不同，通常選用不同的材質(zhì)進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)及制作。

目前行業(yè)對(duì)材質(zhì)的選擇一般如表1所示。

編輯

針對(duì)料厚／大于1. 5 mm的材料，目前部分主機(jī)廠為了拆卸和維修方便，將凸模也選用

Cri2MoV材質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)制作

編輯

2，2模具制作調(diào)試階段

2 · 2，1零件壓邊力

優(yōu)化零件壓邊力是沖壓成形過(guò)程中的一項(xiàng)重要工藝措施。

通過(guò)不斷優(yōu)化壓邊力，可以調(diào)整材料流動(dòng)方向、改善材料內(nèi)部應(yīng)力分布。

壓邊力增大，可以使零件拉深更加充分，特別是在零件側(cè)壁與R角位置。

如果成形充分，會(huì)使內(nèi)外應(yīng)力差減少，從而使回彈量減小。

2 · 2 · 2拉深筋

拉深筋在當(dāng)今工藝中應(yīng)用較為廣泛。