車身外板件沖壓回彈工藝控制與補償技術研究.pdf

1、 回彈是板料沖壓成形中普遍存在的現(xiàn)象，回彈的存在直接影響到?jīng)_壓件的形狀和尺寸精度，并產(chǎn)生后續(xù)的質量和裝配問題。特別是近年來高強度鋼板和鋁合金薄板在汽車車身制造中的廣泛應用，回彈問題在生產(chǎn)中越來越突出。與內板件相比，外板件沖壓成形后的產(chǎn)品不僅要滿足產(chǎn)品開發(fā)的公差要求，還要滿足外觀光順、流線、外凸及反光規(guī)則等良好的面品要求，對補償后外板件曲面進行高光評價時，顯亮的曲線應該有一個共同的曲率特征，即等高線連續(xù)且過渡均勻，逐漸地發(fā)散或收縮，而不

2、是一下匯集消失到一點[1]，此外還要滿足A級曲面的其它要求，所以對外板件進行沖壓回彈工藝控制和回彈補償是高檔轎車車身開發(fā)的一大難題。
傳統(tǒng)的回彈補償一般采用“試錯法”，這種方法不僅耗費了大量的財力和時間，而且只能針對形狀簡單和材料常見的覆蓋件，過于依賴操作人員的經(jīng)驗和技能，導致模具開發(fā)周期長，嚴重制約著模具工業(yè)的發(fā)展。隨著彈塑性力學基本理論和有限元方法的發(fā)展和不斷完善，一些大型汽車和模具企業(yè)開始在實踐中嘗試新的回彈工藝控制和

3、補償方法。
本文重點研究了影響回彈的主要因素，包括設計變量和噪聲變量。通過Autoform的Sigma模塊對回彈做靈敏度分析，總結影響回彈的關鍵因素，并以此作為后續(xù)優(yōu)化問題的設計變量。通過確定回彈評判函數(shù)和約束條件，采用超級拉丁方抽取樣本，構造合理的回彈工藝控制近似模型，并運用遺傳算法優(yōu)化了發(fā)動機罩外板的回彈問題。
但是對回彈的工藝控制和優(yōu)化并不能從根本上消除回彈，優(yōu)化之后的回彈有可能超出產(chǎn)品公差要求，因此需要對

4、成形型面做回彈補償。本文基于全工序模擬技術和幾何位移補償原理對拉延模型面和修邊模型面分別進行全局補償，并且對修邊線也做相應的補償，這有效地提高了產(chǎn)品的精度和成形過程的穩(wěn)定性。此外還對回彈補償后的型面做A級曲面質量檢測，檢測結果表明補償后的型面基本滿足A級曲面要求，如果不滿足，則繼續(xù)在CATIA做 A面處理。
本文所用的回彈工藝控制和補償方法已經(jīng)在實際生產(chǎn)中得到初步的應用，生產(chǎn)得到的制件效果良好，對縮短模具開發(fā)周期和提高產(chǎn)品質