由于对汽车轻量化设计的要求不断提高,高强度钢板材料占汽车车身的比重越来越大。高强度钢可以在汽车轻量化的前提下,满足碰撞强度要求,然而用一般冲压方法生产出的高强度钢零件回弹值会非常大,回弹后的零件形状往往不在误差允许范围控制内,不能适合实际所需的应用。这使车身零件回弹对车身品质的影响日益突出。
板料成形中回弹是是金属材料本身特性所致,是不可避免的。生产实践中采取的对策之一是用回弹补偿的方法,在冲压模具上做出回弹的补偿量来补偿板料成形中产生的回弹。 补偿量的大小主要根据实际零件成型后的检测数据;也可以参考数值模拟软件计算的回弹数值;或者由经验给出。
零件成型后的检测数据可以由多种方法获得,通常可以用检具结合手工测量方法(图1),可用三坐标结合检具测量方法(图2),也可用检具结合白光测量即照相测量方法(图3)。

图 1
部分三坐标检测点及其测量数值


图 2
本文主要涉及的是根据上述实际零件成型后的检测数据,结合回弹补偿的实践经验,应用ThinkDesign软件的GSM(Global Shape Modeling)功能来做模面回弹补偿的方法。ThinkDesign的GSM功能很多,用在回弹补偿方面我们感觉其中两个功能就足够了。
一是“高级(M)”功能,该功能依据回弹变形前零件的原始曲面,以及描述回弹补偿值的一系列控制点线;还需要若干匹配的点线。在应用此命令操作时只需分别选中上述设计要素及相关的约束命令选项即可一次生成高质量的变形曲面。当然这一系列控制的点线及匹配的点线确定,需要有相关经验的工程师。
举一个说明。某车A柱下加强板,零件冲压成形经拉延,切边冲孔,翻边整形三道工序成型,使用材料为高强板B340/590DP,料厚1.2mm。此零件前期未做回弹补偿,冲压成形后经检测尺寸偏差较大回弹翘曲严重,由以下白光照相测量图可见,其最大尺寸偏差达10mm详见下图。
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