汽车高强度板冲压件回弹产生原因及解决措施(一)

汽车高强度板冲压件回弹产生原因及解决措施(一)

Jul 18, 2022

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转发自模具技术2017

作者:潘川,吕进

(奇瑞汽车股份有限公司,安徽芜湖241009)

摘要:通过对汽车高强度钢板冲压件从研发设计到生产各阶段中产生回弹原因的分析,在产品结构、板料性能、生产条件等方面提出综合解决方法,解决了汽车冲压件生产过程中的回弹缺陷,保证了产品质量。

关键词:高强度板;回弹;

回弹补偿中图分类号:TG 386 文标识码:B

1№e代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

随着汽车产业的发展、国家安全法规的严格执行,以及对节能减排的要求,各主机厂都在寻求新技术、新材料来达到既能提高汽车安全性

同时又能减轻车重以达到降低油耗,又能减少尾气排放的效果。最直接的方法就是使用更高强度的钢板,在降低钢板厚度、减重的同时,又不影响车身安全性能。

在使用高强度钢板冲压件时,高强度钢板冲压件的回弹等质量缺陷成为困扰各主机厂生产的主要问题

特别是高强度钢板冲压件的侧壁回弹极难控制,会对车身冲压件焊接有重大影响,严重时甚至会影响到车身强度。

为消除高强度钢板冲压件的回弹缺陷,通常的方法是对模具进行回弹补偿处理。

回弹补偿技术能够很好地控制高强度钢板冲压件出现回弹,从而达到提高车身匹配及车身强度的作用。

1回弹产生原因

高强度钢板冲压件产生的回弹直接影响到车身安全性能,容易产生回弹的制件主要包括: A柱、B柱加强板、门槛加强板、纵梁等制件

这是因为金属板料在成形过程中,内部存在弹性变形,随着外力的消失,制件在脱模后有恢复原状的趋向

就会造成其成形后的形状不能完全与其在模具中的形状吻合,产生回弹等缺陷。

影响回弹的主要因素〕如下

(1)材料机械性能。

屈服点越高,弹性模量丆越小、回弹量越大。

板料厚度。

板料厚度对弹性变形有很大的影响。

板料厚度减小,回弹量会

(2) 逐渐增加,这是因为随着板料厚度减小,参与塑性变形材料减少,进而塑性变形也减小,因此,回弹量变大。

(3) 制件的相对弯曲半径。

R/t越大,回弹量越大。

(4) 制件的断面形状。

L形件、U形件、V 形件、帽形件、伸长类翻边和压缩类翻边等极易造成制件回弹。

(5) 成形方式。

(a)直接压弯翻边成形,弹性变形大于塑性变形,容易造成回弹。

(b)拉深成形,与产品拔模角度有一定关系。

拔模角度越大,走料急剧,容易造成回弹。

(c)多个弯曲的一次成形,变形急剧,内应力增大。

(d) 模具制作状态和冲压生产条件。

间隙、压料力、成形力、凹模形状,其中的任何一个条件不符合标准,都容易造成制件的回弹。

回弹会直接导致产品合格率低,而且需要经常对模具进行修整和维修,增加了设备维修和保养的时间,增加了劳动强度,降低了劳动效率,降低了设备的利用率。

另外,在焊接过程中会造成冲压件之间间隙偏大、焊接夹具夹持力增大、焊接飞溅、毛刺增大,影响焊点质量,进而影响车身强度等性能

2回弹的解决措施

2 · 1数据分析阶段

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。

2.l. 1产品设计阶段

在产品设计阶段,通过CAE模拟仿真分析,在产品设计阶段对高强度钢板制件进行主、次应变回弹分析,准确预测回弹量和回弹位置。

对产品设计优化,并在产品设计阶段对高强度钢板制件进行主、次应变CAE分析,如图1 在制件结构条件允许的情况下

可在容易回弹的部位增加筋或造型来对产品回弹进行控制,如图2所示

2,1 . 2模具开发阶段

模具开发阶段主要通过软件及经验值对制件回弹进行控制

(1) 软板(抗拉强度0,< 314 MPa以下),不作回弹考虑。

(2) 高强板(抗拉强度冫340 MPa以上),要作回弹考虑。

当抗拉强度340 MPa < < 440 MPa,回弹角为2。

丰当0,440 MPa时,回弹角为3。

回弹补偿如图3所示