關(guān)鍵詞：回彈；多步?jīng)_壓；數(shù)值模擬

1 前  言

    通常，一個(gè)完整的沖壓過程要經(jīng)過拉延、整形、修邊、沖孔、翻邊等多步工序才能完成。在這一過程中，回彈是板料成形工藝制定中要考慮的關(guān)鍵因素，零件的最終形狀取決于成形后的回彈量，當(dāng)回彈量超過允許容差后，就成為成形缺陷，影響零件的幾何精度。特別是近幾年來由于高強(qiáng)度薄鋼板和鋁合金板材的大量使用，回彈問題更為突出。

    目前，板料回彈的精確預(yù)測以及如何減小回彈量、降低殘余應(yīng)力成為板料成形模擬中的熱點(diǎn)問題。從NUMISHEET’93（第二屆板料成形三維數(shù)值模擬國際會議）開始，每屆會議都有關(guān)于回彈預(yù)測的標(biāo)準(zhǔn)考題（BENCHMARK），在NUMISHEET’99上，專門有一個(gè)關(guān)于回彈預(yù)測和回彈誤差控制的會議專題，其中文章達(dá)到10篇，約占全部會議文章的11﹪；而在NUMISHEET’2002上，關(guān)于回彈預(yù)測和控制的會議專題論文達(dá)20篇之多，占到全部會議論文的21﹪以上。

    在實(shí)際生產(chǎn)中要控制和補(bǔ)償回彈，提高回彈預(yù)測的精度是至關(guān)重要的。通常我們在進(jìn)行板料多步?jīng)_壓的回彈預(yù)測時(shí)，都忽略了板料每道工序后的卸載回彈，未將其回彈考慮到下一道工序的計(jì)算之中，然而板料的最終形狀是其整個(gè)變形歷史的累積效應(yīng)，其變形歷史等對殘余應(yīng)力和回彈計(jì)算都有一定影響，那么因忽略了每道工序后的回彈而產(chǎn)生的累積誤差勢必影響最終的回彈預(yù)測精度。

    本文在進(jìn)行板料多步?jīng)_壓數(shù)值模擬時(shí)以依維柯側(cè)壁上內(nèi)板為例，采用動態(tài)和靜態(tài)算法相結(jié)合的方法來模擬其多步?jīng)_壓過程，將前一道工序的回彈計(jì)算結(jié)果作為下一道工序的輸入，并通過模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比來驗(yàn)證該數(shù)值模擬過程的正確性及有效性。

2 板料多步?jīng)_壓回彈的數(shù)值模擬研究

    2.1板料卸載回彈的原理研究

    板料在外載荷作用下發(fā)生任何一種塑性變形時(shí)，其變形都是由塑性變形和彈性變形兩部分組成。當(dāng)作用板料上的外載荷卸掉之后，塑性變形區(qū)的材料保存殘余變形而使零件變形。但是，由于彈性變形區(qū)材料的彈性恢復(fù)以及塑性變形區(qū)材料彈性變形部分的彈性恢復(fù)，使其形狀、尺寸都發(fā)生與加載時(shí)變形方向相反的變化，這種現(xiàn)象稱之為回彈。這就是生產(chǎn)中回彈現(xiàn)象的內(nèi)因。