汽車鈑金沖壓件的回彈問題

劉海豐　徐濤

摘要：針對汽車的鈑金件沖壓回彈問題進行細致的分析，有助于提升汽車生產的質量和效果，全面的解決其中存在的沖壓件的問題。文章將對此方面的內容展開論述，詳細的分析汽車鈑金沖壓件的一系列問題，同時從存在的缺陷角度著手，對改進的方式、提升生產工藝的技術手段進行概述，旨在促進工序之間的密切配合，增強汽車的生產水準。

關鍵詞：汽車生產；鈑金沖壓；沖壓件；回彈問題；研究分析。

引言

沖壓指的是運用壓力機等設備，借助安裝在壓力機上的相關模具和設施等等，對材料施加一定的壓力，使得材料逐漸變形或者是分離，進而獲取機械生產與制造當中所需要的零部件規格、尺寸、形狀。當沖壓工作在常溫下進行時，屬于冷沖壓。現階段我國大多數的汽車零部件生產工作，尤其是鈑金件的生產與制造工作，廣泛使用的是冷沖壓技術工藝。在冷沖壓技術當中所制造的零部件時常會出現回彈的狀況，有著較為嚴重的質量缺陷。當鈑金件模具成型并且打開之后，零部件的形狀會出現變化，與原先模具閉合情況之下的形態不一致。這樣的情況對于汽車的零部件生產來講是巨大的影響，當回彈值超過了一定的范圍之時，不僅會導致車身的規格尺寸合格率降低，同時會影響到零部件與車輛的匹配狀況。

1. 汽車鈑金沖壓件回彈問題成因

針對零部件生產過程當中出現回彈現象的基本原因進行分析，是解決問題、分析問題、提出改進措施的首要環節。當鈑金件的拉伸力與自身的質量維持一致之時，鈑金件維持恒定的狀態，并且保持穩定的形狀。而當撤除外部的拉伸力等作用力之后，應變量逐漸減小。所以，對于汽車的鈑金件來講，回彈是設計施工材料所具有的一種性能，材料的固有屬性，不可改變。同時，還需要明確的是不同車輛部位的零部件形狀和規格都完全不同，所以各個部位、不同材料制件的應變狀態也都不盡相同。但是車輛作為一個連續體，其內部零部件之間所產生的力量應當是平衡的，零部件之間會形成一種自相平衡的內部應力，維持車輛的穩定。所以，鈑金件回彈的現象，是各個應力之間相互作用和協調的結果。

2. 優化沖壓工藝的措施與方案

針對汽車鈑金沖壓件的回彈問題進行解決，不僅需要保證工程施工與設計同步性，同時還需要對沖壓技術工藝實施一定的改進措施。對零部件，尤其是鈑金件的回彈現象進行合理的控制，并且還需要對不同的設計工序進行一定的調整，增加材料成型過程當中的作用力，保證沖壓技術工藝的完善性，解決回彈問題。

2.1 同步工程

在材料設計的過程當中，也就是產品的設計階段，需要根據沖壓工程的效應和作用影響等進行分析，保證各項工作同步進行。同時對鈑金件的成形過程進行動態化的模擬分析，以此為依據對產品的設計形式進行優化，避免回彈現象。對于鈑金件的形狀特征需要合理的分布，通過對鈑金件的CAE分析，可以初步的得出其相關零件的回彈值和理論上的回彈量，通過對材料的零件特性和形狀特征分布進行調整與改進，可以對鈑金件的內部應力進行改善，逐漸的、有效的減小鈑金件的回彈量。諸如可以在材料上增加筋條，可以控制某一局部部位的回彈量，而通過實踐的分析，此種方式可以合理的減小回彈量，達到改善的效果。其次，還需要在鈑金件的設計過程當中預留一定的回彈補償量，這一點非常的重要。根據CAE分析，可以進一步的計算得出鈑金件和相應零部件的理論回彈值，所以在設計的過程之中需要為材料預留出一定的回彈補償值，對于低碳的鋼結構材料，一般使用3°至4°的補償量，而對于強度較高的鋼結構材料，需要使用至少7°的補償值，一般8°比較適宜。比如車輛設計的門檻部位，是一個重要的回彈缺陷部位，對于沖壓工藝技術也需要提出較高的要求，需要保證產品在設計的階段當中預留出一定的回彈補償量，避免出現預留不足的現象使得車輛的生產與制造受到阻礙。

2.2 優化沖壓工藝

針對沖壓設計技術工藝進行優化與改良，也是一個重要的手段。對沖壓技術進行優化，可以實現對回彈進行控制的效果，在大多數的情況之下由于鈑金件的成形功能性以及產品制造等方面的根本需求，在設計的階段當中難以滿足同步沖壓和設計生產的標準，所以只能夠通過對沖壓技術進行改進，達到對回彈進行控制的效果。首先需要選擇恰當的技術，由于不同的成形技術和工藝標準會使得材料的狀況和流動各不相同，所以需要恰當的選擇，一般來講鈑金件的流動均勻，則零部件內部應力就越小，并且回彈值也比較小。由于材料的邊圈部位對材料的流動有著極大影響，而使用深拉技術工藝可以保證鈑金件維持最佳的流動均勻性，可以有效的、合理的控制鈑金件回彈量。另外，還需要保證多道加工技術工藝之間密切的配合，比如對于車輛大型梁柱類的零部件設計，可以采取先成形后回彈補償的方式，進行配合，通過對零部件側邊部位的回彈補償，可以恰當的、科學性的控制材料的回彈量，避免質量缺損。同時，增加鈑金件沖壓技術工藝之中的壓料作用力，使得材料可以更加充分的、徹底的變形，也可以達到減小回彈量的效果，諸如針對鋼型材料的沖壓加工，可以使用高強度的作用力，運用氮氣缸等零件進行強壓，使得材料變形更加充分，減少回彈量。

3. 結束語

綜上所述，根據對車輛鈑金件回彈的相關控制協調問題進行細致的分析，深入的探討了在沖壓工藝生產技術當中容易出現的鈑金件回彈等嚴重的質量問題，同時對改進的途徑，諸如優化生產技術工藝、優化沖壓技術流程、各個施工工序密切的配合、保證各項目的設計可以同步的進行等等，對改進的措施和方案進行了綜合概述，旨在全面的增強鈑金件設計水準，避免回彈問題對生產與制造產生不良影響。

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5. 作者簡介：

劉海豐（1982年1月—），河北人， 2006年畢業于燕山大學機械設計制造及其自動化專業；

徐濤（1983年10月—），河北人，2008年畢業于河北農業大學機械設計制造及其自動化專業。