汽车冲压件回弹补偿(共9页).doc

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汽车冲压件回弹补偿及其预测
徐四化规则决定屈服面的变化。由于不同材料在塑性变形过程中的行为不同，已提出大量的硬化法则和屈服函数试图捕捉材料的各向异性、运动学硬化效应、以及微观组织演变效果的细节[7-12]。同时提高模型的回弹预测，材料参数的确定涉及到使用专门设计的设备对大量模型进行广泛的测试和数据处理。到现在为止，还没有统一的工业试验标准以及用于钢和铝生产商提供这些材料参数到最终用户的要求。因此，传统的Hill屈服准则和拉伸试验直接得到的现实硬化曲线仍然被广泛用于钢和铝的成形和回弹分析。在这种情况下，CAE工程师的技能和知识是得到可靠的成形和回弹的结果的关键。
为了捕捉模拟中一切可能的回弹模式，尤其是扭曲，一个完整的模型应考虑代替对称部位中的一半模型。用相当于拉延筋力的约束来代替真实拉延筋，来反映由于弯曲和矫直材料产生的硬化效应，得到强化的效果。对于柔性部件（主体封闭零件），观察到在回弹分析中重力是捕捉零件下垂和诱导回弹的一个重要因素。在隐式回弹分析中，通常使用位移收敛准则。然而，收敛公差的选择通常基于应用工程师的经验。可以发现除了位移收敛测试，残余应力也应视为收敛测试标准。回弹计算后分布的残余应力低表明，已经正确释放不平衡应力和应用的约束机制已经足够。否则回弹计算结果应重新评估。
3回弹减少及补偿
回弹发生拉伸、修剪和翻边工序后，零件中有不平衡的残余应力存在。回弹的影响导致零件的几何尺寸与设计尺寸有偏差。因此，在补偿后的拉伸零件可能不适合后期修边工序，也可能不适合后期翻边工序，导致最终成品零件可能不能满足产品的标称形状。在过去，回弹补偿是在手动完成的基础上进行尝试和试错。由于缺乏准确的回弹预测，该过程花费了很长一段时间。这可能会妨碍整车项目的进度。最近改善的回弹预测方法使得回弹补偿能够应用在整车开发的模具设计阶段。
有两种方法来解决回弹问题。一个是力学系回弹还原（MBSR）和基于其他几何回弹补偿（GBSC）[1]。对于每一个特定部分，所述MBSR方法是不同的基础上产品的几何形状、工艺补充面的开发及模具开发的过程。通常使用的方法包括添加合适的产品特性（添加标定、加强卷边、偏移等）来稳定零件的形状、改变模具工艺、以平衡压边力、变形的方式和工程中二维关键区域一定程度的塑性应变，以减少弯曲和扭曲回弹（通过增加拉伸筋和不同的弯曲半径）。
图2示出拉延筋对高强钢汽车部件回弹的效果。该零件没有拉裂和皱纹，因此沿所述部件的侧面无需添加拉延筋。然而在修边部分相对标称形状偏离20毫米并且发生严重的扭曲。在添加拉延筋后，特别是在沿侧边的扭转位置，扭转回弹消失，并且修边部位的最大偏差在1毫米内。
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在凹模方向14mm的回弹
拉延筋 有拉延筋
A-A剖面
黑色：标称模面
红色：补充后模面与拉延