如何減小高強鋼沖壓回彈

由于高強鋼自身的特性決定了其自身在沖壓成型時存在的不足，回彈就是其中最為棘手的問題之一。以下就高強鋼沖壓件的回彈及預(yù)防措施談一下，以期對高強鋼回彈的改進有所幫助。

1、高強鋼的特性

高強鋼具有很高的抗拉強度、耐沖擊性，其抗拉強度是普通鋼的3倍甚至更多，因此對汽車的碰撞安全性能非常重要。高強鋼的這種特性對汽車的安全、減重和節(jié)能是非常重要的，其效果也是非常明顯的。研究結(jié)果表明，使用高強鋼，汽車沖壓件抗拉強度從220MPa提高到700MPa，材料厚度從1.8mm減小到1.4mm，而材料可吸收沖擊能指數(shù)則基本保持不變。汽車減重也與材料強度密切相關(guān)。研究表明，材料抗拉強度從300MPa左右提高到900MPa左右，汽車減重率則從25,左右提升到40,左右。由此可以看出使用高強鋼已是汽車行業(yè)以后發(fā)展的趨勢。但鋼的強度和塑性一般是矛盾的，鋼強度的提高必然導(dǎo)致塑性下降。而鋼材塑性的下降就為沖壓件的成型帶來了很多問題和難題，回彈就是其中沖壓件成型過程中很難避免的缺陷之一。如何預(yù)防、減少高強鋼的回彈就成了擺在高強鋼沖壓件面前最大的問題。

2、高強鋼沖壓件

成型過程中的回彈問題

回彈是板材沖壓成形過程的主要缺陷之一。嚴(yán)重影響著沖壓件的成型質(zhì)量和尺寸精度，是實際工藝中很難有效克服的成形缺陷之一，它不僅降低了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。還制約了自動化裝配生產(chǎn)線的實施，是我國汽車制造工業(yè)中亟待解決的關(guān)鍵性問題。

從理論上說，板材沖壓成形過程可以被看作是板材經(jīng)過塑性變形變?yōu)橄胍@得的形狀的過程。然而實際上，板料尺寸、材料特性和環(huán)境條件使沖壓成形過程的預(yù)測性和可重復(fù)性變得困難。以韌性金屬板材為主的沖壓成形件從模具上取出后，必然產(chǎn)生一定量的回彈?；貜検前宀臎_壓成形的3種主要缺陷(起皺、開裂和回彈)中最難控制的一種，因為它涉及到對回彈量的準(zhǔn)確預(yù)示。不同的材料和尺寸的零件其回彈規(guī)律大不相同，單憑經(jīng)驗和工藝過程類比是很難進行準(zhǔn)確的回彈補償?shù)摹Ｒ虼?，沖壓成形中的最終產(chǎn)品形狀不但依賴于凹模形狀。而且依賴于成形后存儲在板料中的彈性應(yīng)變能。

由于高強鋼的塑性較差，變形時易開裂，變形抗力大，這類材料的回彈量往往很大，同時高強度鋼板的屈服應(yīng)力明顯高于普通金屬板材，成形后的回彈也大，零件尺寸精度不良。因而，在對沖壓成型時，要充分考慮到高強鋼變形能力小、變形抗力大及回彈較大的特點，以準(zhǔn)確壓制出符合形狀尺寸的沖壓件。另外，高強鋼對模具的磨損也較大，有時甚至?xí)ㄋ滥＞?，因此，需對模具表面進行硬化處理。

3、高強鋼沖壓件的

回彈預(yù)防措施

回彈是板材成型的固有缺陷是很難完全消除的，只可以預(yù)防和減小。由于高強鋼的特性決定了其回彈更為嚴(yán)重且更難解決。以下就如何減小和預(yù)防回彈做一小結(jié)。

克服回彈缺陷的方法有很多：

一是要在工藝條件允許的前提下，設(shè)法將回彈控制在盡可能小的范圍內(nèi);

二是如果實在回彈量很大且難以控制(高強鋼板成形回彈問題)。就必須借助于計算機仿真和試驗相結(jié)合的辦法，通過回彈補償技術(shù)重新構(gòu)造加工型面，以確保加工精度。

所有由彎曲產(chǎn)生變形的金屬板材成形過程的表征是，由彈塑性材料特性引起的板材厚度方向不均勻的位移分布而導(dǎo)致回彈現(xiàn)象的產(chǎn)生。板材體積內(nèi)存在著殘余應(yīng)力。這些殘余應(yīng)力與沖壓件的接觸力相平衡。當(dāng)沖壓件被釋放，就是把成形件從模具上卸下時，板材將尋找新的平衡位置，局部殘余應(yīng)力被釋放，導(dǎo)致成形件的最終尺寸與預(yù)期值存在一定的偏差，即回彈現(xiàn)象的產(chǎn)生。也就是說，回彈主要是由于彎曲部位外側(cè)(拉伸)和內(nèi)側(cè)(收縮)的應(yīng)力差而引起的。因此。為了減少彎曲變形的回彈?？梢钥紤]給彎曲部位施加外力以消除應(yīng)力。