冲压件的回弹控制方法

陶静

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回弹对于汽车冲压件来说是较难解决的问题，现阶段仅用软件分析理论回弹补偿量，在产品上增加加强筋控制回弹，但这样却不能完全控制回弹，还需要在模具调试阶段弥补分析回弹补偿量的不足，增加整形工序。

目前，汽车的安全性能越来越受到重视，这使得汽车白车身上高强度零件越来越多，而高强度冲压件最容易发生回弹现象，回弹是冲压件最难以解决的问题，在前期开发设计至后期生产无处不在，严重影响着整车搭配。

为减轻汽车的重量并增强汽车结构的安全性，国外汽车厂越来越多地采用特殊金属材料（如铝合金板、镁合金板、高强度钢板及双相钢板等）来制造白车身。在国外汽车厂的白车身制造中，非普通钢板的使用率已达80％左右，而其中应用最多的是高强度钢。

本文主要介绍影响冲压件回弹的因素、具有代表性的冲压件回弹控制方法以及回弹制件的开发流程。

冲压件回弹的影响因素

1. 材料性能

在白车身上有不同强度的冲压件，从普通板材到高强板，不同板材有着不同的屈服强度，板材的屈服强度越高，就越容易出现回弹现象。

2. 材料厚度

在成形过程中，板料厚度对弯曲性能有很大的影响，随着板料厚度增加，回弹现象会逐渐减少，这是因为随着板料厚度增加，参与塑性变形材料增加，进而弹性回复变形也增加，因此，回弹变小。

3. 零件形状

不同形状的零件回弹差异很大，形状复杂的零件一般都会增加一序整形，防止成形不到位出现回弹现象，而更有一部分特殊形状零件比较容易出现回弹现象，如U型零部件，在分析成形过程中，必须考虑回弹补偿事宜。

4. 零件压边力

压边力冲压成形过程是一项重要的工艺措施，通过不断优化压边力，可以调整材料流动方向，改善材料内部应力分布。压边力增大可以使零件拉延更加充分，特别是零件侧壁与R角位置，如果成形充分，会使内外应力差减少，从而使回弹减小。

5. 拉延筋

拉延筋在当今工艺中应用较为广泛，合理的设置拉延的位置，能够有效地改变材料流动方向及有效分配压料面上的进料阻力，从而提高材料成形性，在容易出现回弹的零件上设置拉延筋，会使零件成形更充分，应力分布更均匀，从而回弹减小。

冲压件回弹控制方法

减少或消除回弹最佳的时机是在产品设计和模具开发阶段。借助分析，准确预测回弹量，对产品设计和工艺进行优化，利用产品形状、工艺和补偿来减少回弹。而在模具调试阶段，必须严格按照工艺分析的指导来试模。与普通SE分析比较，回弹的分析和矫正的工作量增加了30％～50％，但却可以大大缩短模具调试周期。

回弹是与拉延成形过程紧密相关的。在不同的拉延条件下（吨位、行程及进料量等），虽然冲压件都没有成形问题，但在切边后的回弹会更加明显地显现出来，回弹分析与拉延成形分析使用同样的软件，但关键是如何设置分析参数，以及对回弹结果进行有效评估。

1. U型零件回弹控制

一般U型零件都容易出现回弹，图1为某车型左/右前纵梁内板前部本体制件及在整车上搭接关系的示意图，从图1可以看出，此制件在开发过程中出现了回弹问题，图2标示出了制件回弹部位及具体的回弹量。经过反复分析，并根据其搭接关系与设计人员沟通，对制件做出更改，增加加强筋长度，在模具本身增加整形序，预定整形1～
3.5 mm，具体如图3所示。工艺排序增加整形序，如图4所示，制件整个侧壁全部整形，保证制件无回弹现象发生。如图5所以，组后翻边侧冲序增加整形镶块，而且模具镶块全部用Cr12MoV材质，保证处理淬火硬度达到HRC58～62。最终确定此方案，按照此方案更改模具，现场验证成形制件无回弹现象出现。

2. 型零件回弹控制

前地板左右门槛制件开发过程中出现回弹4°现象（见图6），图6标注出了制件回弹部位及回弹多少度。根据制件回弹部位及回弹度数，做出如图7所示的对策。在工艺路线上同样增加整形4°，增加第三序整形序，同时模具整形镶块材质应用为Cr12MoV，硬度需达到HRC58～62。

3. L型零件回弹控制

某车型摆臂加强板制件L型制件，一般L形状制件均为左右对策同模开发，为防止存在侧向力，导致成形制件偏移，左右对称开发L型制件回弹整改与U型零件基本一致。

回弹制件开发流程

根据以往开发车型的经验，可以确定容易回弹制件明细（见图8），对此类制件应用如图8所示的开发流程。

结语

回弹对于汽车冲压件来说是较难解决的问题，现阶段我们仅有软件分析理论回弹补偿量，在产品上增加加强筋控制回弹，但这样却不能完全控制回弹，还需要在模具调试阶段弥补分析回弹补偿量的不足，增加整形工序。目前还没有一个完美的方法根治冲压件回弹，需要我们针对冲压件回弹问题进一步深入研究。