高强度板u形件的回弹控制方法分析

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1、摘要摘要汽车工业是衡量一个国家工业水平高低的重要标志之一。近年来，出于安全性、经济性和环保考虑，车身轻量化逐渐成为汽车(特别是轿车)工业发展的趋势之一，高强度钢板在汽车车身制造中得到大量应用。美国和日本从20世纪80年代初就开始使用低合金高强度钢板，使车身重量减轻20％"-'40％。到1992年日本各汽车厂的车身采用高强度板的平均比例占到23．3％，其中日产汽车公司占到30％以上。国内汽车生产厂家将原有车型的部分零件改用高强度钢，以减轻车重、提高安全性。由于高强度钢板屈服极限高，在成形的过程中塑性变形不完全，进而使得成形完毕后零件的回弹比较大，特别U形截面件的回弹

2、更为突出。汽车零件中很多结构件都是U形截面件，例如车架大梁、横梁以及碰撞盒等。回弹严重的影响了零件的尺寸精度，生产中迫切的需要对此采用行之有效的措施．在本文的研究过程中，首先针对生产中常用来控制U形件回弹的模具补偿法进行研究，得出了基于理想弹塑性材料模型、线性硬化材料模型、幂指数硬化材料模型等三种材料模型下补偿模具参数的计算公式，并且设计了相应的补偿模具对计算公式进行验证，结果表明幂指数硬化材料模型下计算公式具有较高的精度，运用该公式进行模具设计可以有效的控制U形件的回弹。其次，结合某厂生产的汽车纵梁为研究对象，通过详细分析弯曲机理和U形件变形特点，得出回弹产生的

3、根本原因和U形件回弹的特点，提出采用二次弯曲法来控制高强度板U形纵梁的回弹，运用有限元分析的方法对两次弯曲法做了可行性分析，并且进行了相应的生产验证，生产验证表明两次弯曲法可以有效的控制纵梁的回弹，使得零件达到技术要求。最后结合有限元模拟技术和数据处理的线性回归技术，建立了高强度板U形件回弹的预测模型，并用生产中的零件给预测模型以验证，证明预测模型可以有效的对回弹进行预测，结合预测模型给出了回弹控制的模具结构。关键词：U形件；模具补偿：二次弯曲；回弹预测ABSTRACTABSTRACTAutomobileindustryisoneoftheimportantsym

4、bolstojudgemeasureacountry’Sindustriallevel．Inrecentyears，forreasonsofsecurity,economicandenvironmentalconsiderations，vehicles(especiallycars)lightweightgraduallybecomeoneofthetrendsofautomobileindustrialdevelopment，high-strengthsteelislarge·scaleapplicatedinthemanufactureofautomobile

5、bodyIntheearly1980s，theUnitedStatesandJapanhavebeguntousehigh-strengthlow-alloysteeltoreducetheautomobile’Sweightof20％to40％．Automobilebodyusinghigh·strengthsteelshavereachedtheaverageratioof23．3％inJapansince1992，whichNissanMotorCo．reachedmorethan30％．Domesticautomobilemanufacturersalso

6、changedtheoriginalvehiclepartsmaterialtohilgh—strengthsteelinodertoreduceautomobile、Sweightandimprovesafety．TheyieldlimitofhighstrengthsteelisSOhi．ghthattheplasticdeformmionisnotcompletableintheprocessofforming，whichmakesthespringbackofpartsmoreafterforming，especiallyintheU—shapedpart

7、sheetmetalforming，springbackdeploysmoresignificantly．AlotofautomotivestructurepartsareU—shapedpieces，suchasframegirders，beams，aswellascollisionboxes．Springbackseriouslyimpactsontheproduction’Sdimensionalaccuracy．Theeffectivemeasurestocontrolspringbackisbeenurgentlyneededintheactualpro

8、ducti