淺談汽車鈑金沖壓件回彈的解決方法

陸劍

摘要：在汽車制造過程中，沖壓件的精度在整車精度方面至關重要的作用，這就要求沖壓件符合性和一致性。在實際生產中，有很多問題影響沖壓件的質量，其中回彈問題就是沖壓常見問題，也是比較復雜，難解決的問題。

關鍵詞：汽車、鈑金、沖壓件、回彈、解決方法

引言：制件的造型是多樣性的.所以在成形時的應力方向就跟隨造型變化而變化。由于成形過程的前、后期板料隨著時間的變化接觸不同的造型R角，所以應力的方向也是在時時的。這就使制件的扭曲及面品問題更加復雜難以處理。分析透徹問題的真因是解決缺陷的前提

1沖壓件質量缺陷

1.1凸凹模間隙引起的沖裁斷面質量缺陷

影響沖裁斷面而引起質量缺陷的主要原因是沖裁間隙。在沖壓件加工過程中，沖裁間隙主要是由材料厚度、材料材質、初沖截材料的供應狀態、潤滑方式等等因素影響。由于生產過程中，沖壓件設計精度要求、生產條件不同，在實際加工時，無法確定一個統一的間隙值。沖裁間隙對沖壓件沖裁斷面的質量、模具使用狀況、沖壓精度、力能消耗等多個工藝參數有較大的影響，因此，需要我們根據沖壓件毛刺大小、沖壓斷面殘余應力大小、模具使用時間的長短，來確定一個最佳間隙值，作為生產的一個指導值，從而保證沖裁斷面質量。

1.2凸凹模質量缺陷引起的沖裁斷面質量缺陷

在沖裁斷面時，若其所用刃口磨損，往往導致沖裁斷面周邊有二次剪切出現，因為裂紋產生的滯后的原因，有較高且薄的毛刺產生。再者因為在使用過程中，局部刃口塌邊的出現，使局部出現超差間隙，從而沖壓件出現高度不均、毛刺根部R增大。而導到局部刃口塌邊出現，往往是因為局部刃口磨損或者是刃口熱處理效果不良所到，需要對刃口做修復處理后，再開始生產作業。當全錐度凹模研磨超差或凹模垂直度降低時，也都會導到沖裁斷面出現質量問題，一般表現為斜度變大、出現塌角等。當凸凹模硬度過高或定心嚴重超差時，容易出現卷刃和引起凸凹模局部缺口，這些，都直接導致沖裁面凸凹形線條出現。凹?？妆砻婢仁欠襁_到設計要求，避免因粗糙面的存在，導致沖壓件質量缺陷。

1.3其他質量缺陷引起的沖裁斷面質量缺陷

這方面主要關注：凸凹模是否緊固，防止其出現松動導致沖裁出現塌角、毛刺等;潤滑劑選用應按設計要求，同時不出現缺失;凸凹模保持干凈，無異物附著或要切屑粘連;從而防止凸凹模發熱膨脹卡死而損傷凸凹模;卸料板與凸模間隙正常，否則容易導致凸?；匚粫r上拉使制件產生卷邊。凸凹模定心是否超差、導向裝置裝配不好或松動等;在沖壓件加工過程中，出現的質量問題的原因歸納起來主要有以下幾點：①原材料質量低劣;②沖模的安裝調整、使用不當;③操作者沒有把條料正確的沿著定位送料或者沒有保證條料按一定的間隙送料;④沖模在使用過程中，其自身工作零部件磨損、間隙變化等;⑤沖模在使用過程中，緊固件松動，沖模安裝位置產生位移;⑥沒有按操作規程進行操作或因操作者經驗、技術方面的欠缺。

2常見回彈問題

材料在拉伸過程中應力未超過屈服應力之前，應力與應變成正比，應變為彈性變形階段。應力超過屈服點后，開始進入塑性變形階段。如在塑性變形階段卸載，應變回隨之變小一部分，變小的一部分及回彈量，卸載曲線的斜率會與彈性變形階段接近平行。

2.1后背門外板與機蓋外板，造型中的特征少，且弧度平緩。修邊后制件沒有了周圈，工藝補充的約束，回彈量很大。翻邊時由于包邊面的壓縮或延展成形，導致回彈進一步加大，有的車型回彈能達到20mm左右。

2.2梁類件回彈。

梁類件.多成“幾”字型或半“幾”字型，沖壓成形后，制件會以沿著造型圓角R為軸回彈，梁類件側壁的“翹曲”回彈。拉伸時材料經過凹?？谶M入型腔內部.材料經過拉彎曲再拉直的過程.再拉直后未能完全延展，剩余殘余的彈性應變出現翹壁回彈。

3沖壓件回彈缺陷解決方法

主要簡述一下在產品試制階段對沖壓件回彈缺陷的解決方法，分為產品設計和工藝設計：

3.1產品設計方面：

3.1.1更換沖壓件材質、料厚

材料在沖壓件成型中起著至關重要的作用，鋼板屈服強度越大，回彈量越大，鋼板厚度越小，回彈量越大，在滿足產品性能的要求下，可選擇屈服強度小的鋼板，或適當增加鋼板料厚。

3.1.2沖壓零件形狀設計

零部件形狀對沖壓件回彈影響很大，如一個折彎沖壓件，設計成U型和設計成V型的回彈量就是顯而易見的，后者可以有效的解決回彈問題。形狀復雜的一次彎曲的沖壓件，收到各種方向的應力和摩擦，回彈缺陷就是很難消除的，在產品設計時可分別設計幾個零件進行組合，減少一次成型的復雜彎曲，可解決回彈問題。

3.1.3設置防回彈筋

防回彈筋是解決回彈的有效方法之一，在滿足產品要求的情況下，增加防回彈筋，改變產品形狀。防回彈筋一般有三角筋和凸凹筋，可根據產品要求及回彈量的大小進行設置。

3.1.4減小彎曲部位R角

彎曲部位R角對回彈的影響很大，R角越小，回彈量越小。在滿足產品要求的情況下，可通過減小R角解決回彈問題，一般沖壓件彎曲部位R角應<8mm。

3.2工藝設計方面：

3.2.1模具凸模設置負角

此方法主要用于翻邊彎曲類沖壓件回彈的解決，通過改變翻邊彎曲模具凸模角度，沖壓時無凸模約束，使鋼板產生負回彈，沖壓完成后沖壓件回彈，通過回彈量與負回彈量相互抵消，達到產品要求。一般是在凸模彎曲R角以下（5-10）mm開始加工負角，使凸模型面與沖壓方向的夾角<90°，負角的大小需根據回彈量及調試數據來確定。

3.2.2模具設計預成型工序

一次性成型到位的沖壓件易出現回彈，增加預成型工序，將一個沖壓工藝分布在不同的工序中完成，可有效消除成型內應力，也就是說某產品要求成型為90°，可分前后兩個工序完成，一工序成型為45°，二工序成型為90°，從而解決沖壓件回彈。

3.2.3減小凸凹模具間隙

模具凸凹模間隙的調整在（0.95-1.0）倍的料厚，使材料與凸凹模完全貼合，達到解決回彈目的，但因采用小間隙會導致模具磨損，造成沖壓件出現拉毛問題，對于采用此方法解決回彈問題，需對模具進行硬化處理。

3.2.4使用液壓沖壓設備

一般沖壓設備有兩種：機械式壓力機和液壓式壓力機，最大區別是：液壓式壓力機有保壓時間且速度較慢。模具閉合到底后，液壓設備繼續施壓保證一段時間，可消除鋼板成型內應力。沖壓速度慢，可使鋼板在成型過程中變化均勻，降低因速度快造成的內應力集中，塑性變形不充分問題，進而保證沖壓件成型質量。

3.2.5增加整形工序

在產品設計無法更改，工藝設計無法達到要求的情況下，可增加整形工序來解決回彈問題，這是其它方法無效，最后才使用的方法，因為增加工序會增加模具投入及生產成本。

結束語：目前，沖壓件在汽車當中有著非常重要的應用，沖壓加工也在各個領域應用廣泛，它不僅僅關系到了人們生活的方方面面，也對工業生產產生了重要影響，得到了普遍的應用。我國的汽車制造廠在生產汽車的過程中，很多的零部件都是運用沖壓加工技術生產出來的，并且現在的沖壓件種類繁多，形狀各異，這種情況很容易導致質量問題的出現，為了避免此類問題發生，就應該在生產過程中嚴格按照規范生產。

參考文獻：

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