東莞市長東模具有限公司是一家專業(yè)五金模具廠，從事五金沖壓模具及汽車沖壓模具開發(fā)制造，廠內(nèi)45-800噸氣動沖床提供沖壓加工。通過多年的五金模具開發(fā)、制造經(jīng)驗，知道沖壓回彈對于汽車沖壓件來說是較難解決的問題，尤其是高強度鋼板材料。開發(fā)設(shè)計過程中，常用AUTOFORM和DYNAFORM軟件進行CAE分析，計算回彈補償量，在產(chǎn)品上增加加強筋控制回彈。為確保萬一，常常還會增加整形工序，保證沖壓件長期生產(chǎn)穩(wěn)定。

從各類五金沖壓模具開發(fā)制造經(jīng)驗得知，拉深模比較不好處理,因為材料會產(chǎn)生流動，還有沖壓回彈的問題有時候也是非常頭痛的,目前還沒有準(zhǔn)確可信的回彈計算公式,一般都是大家憑經(jīng)驗,針對不同的材料,不同的R角來進行補償處理。產(chǎn)生回彈的影響因素我們都是比較清楚的,如果在修理模具方面,針對一些狀況,我們還是可以找到有效控制回彈方法.

五金沖壓件回彈的影響因素

1. 沖壓材料力學(xué)性能

在汽車身上有不同強度的五金沖壓件，從普通板材到高強板，不同板材有著不同的屈服強度，板材的屈服強度越高，就越容易出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，特別是DP系列雙相高強鋼。

2. 沖壓材料厚度

在成形過程中，板料厚度對彎曲性能有很大的影響，隨著板料厚度增加，回彈現(xiàn)象會逐漸減少，這是因為隨著板料厚度增加，參與塑性變形材料增加，進而彈性回復(fù)變形也增加，因此，回彈變小。

隨著厚板料零件材料強度級別的不斷提高，回彈所造成零件尺寸精度的問題越來越嚴(yán)重，模具設(shè)計和后期的工藝調(diào)試都要求對零件回彈的性質(zhì)及大小有所了解，以便采取相應(yīng)的對策和補救方案。

3. 沖壓零件形狀及復(fù)雜程度

不同形狀的零件回彈差異很大，形狀復(fù)雜的零件一般都會增加一序整形，防止成形不到位出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，而更有一部分特殊形狀零件比較容易出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，如U型零部件，在分析成形過程中，必須考慮回彈補償事宜。

4. 模具零件的脫料板壓邊力

模具脫料板壓邊力沖壓成形過程是一項重要的工藝措施，通過不斷優(yōu)化壓邊力，可以調(diào)整材料流動方向，改善材料內(nèi)部應(yīng)力分布。壓邊力增大可以使零件拉延更加充分，特別是零件側(cè)壁與R角位置，如果成形充分，會使內(nèi)外應(yīng)力差減少，從而使回彈減小。

5. 模具拉延筋

模具拉延筋在當(dāng)今工藝中應(yīng)用較為廣泛，合理的設(shè)置拉延的位置，能夠有效地改變材料流動方向及有效分配壓料面上的進料阻力，從而提高材料成形性，在容易出現(xiàn)回彈的零件上設(shè)置拉延筋，會使零件成形更充分，應(yīng)力分布更均勻，從而回彈減小。

五金沖壓件回彈控制方法

減少或消除沖壓回彈最佳的時機是在產(chǎn)品設(shè)計和模具開發(fā)階段。借助前期CAE回彈分析，準(zhǔn)確預(yù)測回彈量，對產(chǎn)品設(shè)計和工藝進行優(yōu)化，利用產(chǎn)品形狀、工藝和補償來減少回彈。而在五金模具調(diào)試階段，必須嚴(yán)格按照工藝分析的指導(dǎo)來試模。與普通SE分析比較，回彈的分析和矯正的工作量增加了30％～50％，但卻可以大大縮短模具調(diào)試周期。

回彈是與拉延成形過程緊密相關(guān)的。在不同的拉延條件下（噸位、行程及進料量等），雖然沖壓件都沒有成形問題，但在切邊后的回彈會更加明顯地顯現(xiàn)出來，回彈分析與拉延成形分析使用同樣的軟件，但關(guān)鍵是如何設(shè)置分析參數(shù)，以及對回彈結(jié)果進行有效評估。

沖壓件異型零件回彈控制及L型零件回彈控制

某車型擺臂加強板制件L型制件，一般L形狀制件均為左右對策同模開發(fā)，為防止存在側(cè)向力，導(dǎo)致成形制件偏移，左右對稱開發(fā)L型制件回彈整改與U型零件基本一致。

U型零件沖壓回彈控制。一般U型零件都容易出現(xiàn)回彈，例如部分車型的左/右前縱梁內(nèi)板前部本體制件，此制件在開發(fā)過程中出現(xiàn)了回彈問題。經(jīng)過反復(fù)分析，并根據(jù)其搭接關(guān)系與設(shè)計人員溝通，對制件做出更改，增加加強筋長度，在模具本身增加整形序，預(yù)定整形1～
3.5 mm。沖壓工藝排序增加整形序，制件整個側(cè)壁全部整形，保證制件無回彈現(xiàn)象發(fā)生。如圖5所以，組后翻邊側(cè)沖序增加整形鑲塊，而且模具鑲塊全部用Cr12MoV材質(zhì)，保證處理淬火硬度達到HRC58～60。最終確定此方案，按照此方案更改模具，現(xiàn)場驗證成形制件無回彈現(xiàn)象出現(xiàn)。根據(jù)以往開發(fā)車型的經(jīng)驗，可以判斷部分汽車模具的回彈。

另外,目前通用的解決板料五金沖壓回彈的工藝措施做法有如下面幾點:

1、校正彎曲

校正彎曲力將使沖壓力集中在彎曲變形區(qū)，迫使內(nèi)層金屬受擠壓，被校正后，內(nèi)外層都被伸長，卸載后擠壓兩區(qū)的回彈趨勢相抵可以減小回彈。

2、過度彎曲

彎曲生產(chǎn)中，由于彈性恢復(fù)，板料的變形角度及半徑會變大，可以采用板料變形程度超出理論變形程度的方式來減小回彈。

3、拉彎

該方法是在板料彎曲的同時施加切向拉力，改變板料內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)和分布情況，讓整個斷面處于塑性拉伸變形范圍內(nèi)，這些卸載后，內(nèi)外層的回彈趨勢相互抵消，減小了回彈。

4、局部壓縮

局部壓縮工藝是通過減薄外側(cè)板料的厚度來增加外側(cè)板料的長度，使內(nèi)外層的回彈趨勢相互抵消。

5、多次彎曲

將彎曲成形分成多次來進行，以消除回彈。

6、內(nèi)側(cè)圓角鈍化

從彎曲部位的內(nèi)側(cè)進行壓縮，以消除沖壓回彈。當(dāng)板形U形彎曲時，由于兩側(cè)對稱彎曲，采用這種方法效果比較好。

7、變整體拉延成為部分彎曲成形

將五金沖壓零件一部分采用彎曲成形后再通過拉延成形以減少回彈。這種方法對二維形狀簡單的產(chǎn)品有效。

8、控制殘余應(yīng)力

五金模具在拉延時在工具的表面增加局部的凸包形狀，在后道工序時再消除增加的形狀，使材料內(nèi)的殘余應(yīng)力平衡發(fā)生變化，以消除回彈。

9、放負回彈

沖壓加工的工件設(shè)法使板料產(chǎn)生預(yù)留的負向回彈。上模返回后，制件通過回彈而達到要求的形狀。

綜上所述，東莞市長東模具有限公司在各類沖壓模具設(shè)計與制造過程中，不斷總結(jié)試模過程中遇到的這樣或那樣的沖壓回彈，及其它模具試模問題點。公司團隊以客戶為關(guān)注焦點，努力控制沖壓模具試模次數(shù)，節(jié)省客戶模具開發(fā)周期及為客戶節(jié)省模具開發(fā)成本。