浅谈汽车钣金冲压件回弹的解决方法

陆剑

摘要：在汽车制造过程中，冲压件的精度在整车精度方面至关重要的作用，这就要求冲压件符合性和一致性。在实际生产中，有很多问题影响冲压件的质量，其中回弹问题就是冲压常见问题，也是比较复杂，难解决的问题。

关键词：汽车、钣金、冲压件、回弹、解决方法

引言：制件的造型是多样性的.所以在成形时的应力方向就跟随造型变化而变化。由于成形过程的前、后期板料随着时间的变化接触不同的造型R角，所以应力的方向也是在时时的。这就使制件的扭曲及面品问题更加复杂难以处理。分析透彻问题的真因是解决缺陷的前提

1冲压件质量缺陷

1.1凸凹模间隙引起的冲裁断面质量缺陷

影响冲裁断面而引起质量缺陷的主要原因是冲裁间隙。在冲压件加工过程中，冲裁间隙主要是由材料厚度、材料材质、初冲截材料的供应状态、润滑方式等等因素影响。由于生产过程中，冲压件设计精度要求、生产条件不同，在实际加工时，无法确定一个统一的间隙值。冲裁间隙对冲压件冲裁断面的质量、模具使用状况、冲压精度、力能消耗等多个工艺参数有较大的影响，因此，需要我们根据冲压件毛刺大小、冲压断面残余应力大小、模具使用时间的长短，来确定一个最佳间隙值，作为生产的一个指导值，从而保证冲裁断面质量。

1.2凸凹模质量缺陷引起的冲裁断面质量缺陷

在冲裁断面时，若其所用刃口磨损，往往导致冲裁断面周边有二次剪切出现，因为裂纹产生的滞后的原因，有较高且薄的毛刺产生。再者因为在使用过程中，局部刃口塌边的出现，使局部出现超差间隙，从而冲压件出现高度不均、毛刺根部R增大。而导到局部刃口塌边出现，往往是因为局部刃口磨损或者是刃口热处理效果不良所到，需要对刃口做修复处理后，再开始生产作业。当全锥度凹模研磨超差或凹模垂直度降低时，也都会导到冲裁断面出现质量问题，一般表现为斜度变大、出现塌角等。当凸凹模硬度过高或定心严重超差时，容易出现卷刃和引起凸凹模局部缺口，这些，都直接导致冲裁面凸凹形线条出现。凹模孔表面精度是否达到设计要求，避免因粗糙面的存在，导致冲压件质量缺陷。

1.3其他质量缺陷引起的冲裁断面质量缺陷

这方面主要关注：凸凹模是否紧固，防止其出现松动导致冲裁出现塌角、毛刺等;润滑剂选用应按设计要求，同时不出现缺失;凸凹模保持干净，无异物附着或要切屑粘连;从而防止凸凹模发热膨胀卡死而损伤凸凹模;卸料板与凸模间隙正常，否则容易导致凸模回位时上拉使制件产生卷边。凸凹模定心是否超差、导向装置装配不好或松动等;在冲压件加工过程中，出现的质量问题的原因归纳起来主要有以下几点：①原材料质量低劣;②冲模的安装调整、使用不当;③操作者没有把条料正确的沿着定位送料或者没有保证条料按一定的间隙送料;④冲模在使用过程中，其自身工作零部件磨损、间隙变化等;⑤冲模在使用过程中，紧固件松动，冲模安装位置产生位移;⑥没有按操作规程进行操作或因操作者经验、技术方面的欠缺。

2常见回弹问题

材料在拉伸过程中应力未超过屈服应力之前，应力与应变成正比，应变为弹性变形阶段。应力超过屈服点后，开始进入塑性变形阶段。如在塑性变形阶段卸载，应变回随之变小一部分，变小的一部分及回弹量，卸载曲线的斜率会与弹性变形阶段接近平行。

2.1后背门外板与机盖外板，造型中的特征少，且弧度平缓。修边后制件没有了周圈，工艺补充的约束，回弹量很大。翻边时由于包边面的压缩或延展成形，导致回弹进一步加大，有的车型回弹能达到20mm左右。

2.2梁类件回弹。

梁类件.多成“几”字型或半“几”字型，冲压成形后，制件会以沿着造型圆角R为轴回弹，梁类件侧壁的“翘曲”回弹。拉伸时材料经过凹模口进入型腔内部.材料经过拉弯曲再拉直的过程.再拉直后未能完全延展，剩余残余的弹性应变出现翘壁回弹。

3冲压件回弹缺陷解决方法

主要简述一下在产品试制阶段对冲压件回弹缺陷的解决方法，分为产品设计和工艺设计：

3.1产品设计方面：

3.1.1更换冲压件材质、料厚

材料在冲压件成型中起着至关重要的作用，钢板屈服强度越大，回弹量越大，钢板厚度越小，回弹量越大，在满足产品性能的要求下，可选择屈服强度小的钢板，或适当增加钢板料厚。

3.1.2冲压零件形状设计

零部件形状对冲压件回弹影响很大，如一个折弯冲压件，设计成U型和设计成V型的回弹量就是显而易见的，后者可以有效的解决回弹问题。形状复杂的一次弯曲的冲压件，收到各种方向的应力和摩擦，回弹缺陷就是很难消除的，在产品设计时可分别设计几个零件进行组合，减少一次成型的复杂弯曲，可解决回弹问题。

3.1.3设置防回弹筋

防回弹筋是解决回弹的有效方法之一，在满足产品要求的情况下，增加防回弹筋，改变产品形状。防回弹筋一般有三角筋和凸凹筋，可根据产品要求及回弹量的大小进行设置。

3.1.4减小弯曲部位R角

弯曲部位R角对回弹的影响很大，R角越小，回弹量越小。在满足产品要求的情况下，可通过减小R角解决回弹问题，一般冲压件弯曲部位R角应<8mm。

3.2工艺设计方面：

3.2.1模具凸模设置负角

此方法主要用于翻边弯曲类冲压件回弹的解决，通过改变翻边弯曲模具凸模角度，冲压时无凸模约束，使钢板产生负回弹，冲压完成后冲压件回弹，通过回弹量与负回弹量相互抵消，达到产品要求。一般是在凸模弯曲R角以下（5-10）mm开始加工负角，使凸模型面与冲压方向的夹角<90°，负角的大小需根据回弹量及调试数据来确定。

3.2.2模具设计预成型工序

一次性成型到位的冲压件易出现回弹，增加预成型工序，將一个冲压工艺分布在不同的工序中完成，可有效消除成型内应力，也就是说某产品要求成型为90°，可分前后两个工序完成，一工序成型为45°，二工序成型为90°，从而解决冲压件回弹。

3.2.3减小凸凹模具间隙

模具凸凹模间隙的调整在（0.95-1.0）倍的料厚，使材料与凸凹模完全贴合，达到解决回弹目的，但因采用小间隙会导致模具磨损，造成冲压件出现拉毛问题，对于采用此方法解决回弹问题，需对模具进行硬化处理。

3.2.4使用液压冲压设备

一般冲压设备有两种：机械式压力机和液压式压力机，最大区别是：液压式压力机有保压时间且速度较慢。模具闭合到底后，液压设备继续施压保证一段时间，可消除钢板成型内应力。冲压速度慢，可使钢板在成型过程中变化均匀，降低因速度快造成的内应力集中，塑性变形不充分问题，进而保证冲压件成型质量。

3.2.5增加整形工序

在产品设计无法更改，工艺设计无法达到要求的情况下，可增加整形工序来解决回弹问题，这是其它方法无效，最后才使用的方法，因为增加工序会增加模具投入及生产成本。

结束语：目前，冲压件在汽车当中有着非常重要的应用，冲压加工也在各个领域应用广泛，它不仅仅关系到了人们生活的方方面面，也对工业生产产生了重要影响，得到了普遍的应用。我国的汽车制造厂在生产汽车的过程中，很多的零部件都是运用冲压加工技术生产出来的，并且现在的冲压件种类繁多，形状各异，这种情况很容易导致质量问题的出现，为了避免此类问题发生，就应该在生产过程中严格按照规范生产。

参考文献：

[1]汤伟平.汽车冲压件制造工艺分析[J].科技创新与应用，2016，（35）：113.

[2]柯桂颜，路平，石婧，辛秀敏.拉延筋、压边力对冲压件成形性能的影响研究[J].锻压技术，2016，（05）：39-43.