文／杨庆波，陈雪元，王达鹏，李井微，王腾飞·中国第一汽车股份有限公司 随着我国汽车工业的快速发展，以及“碳中和”与“碳达峰”写入政府工作报告，汽车节能化、轻量化、环保等要素受到人们的广泛关注。大量使用高强度钢是解决汽车减重、节能、安全、环保的重要途径。高强钢零件制造尺寸精度对车身装配影响极大，影响高强钢零件尺寸最重要的问题是能否有效的控制回弹，各种高强钢零件在冲压成形过程中，其回弹控制是一大工艺难题。本文主要阐述高强钢材料特性及其车身高强钢的零件结构特性，总结高强钢零件控制回弹的思路，梳理高强钢零件控制回弹的方法。高强钢材料的特性高强度钢板与普通钢板在材料性能上差异很大，两类钢板材料性能对比分析见表1。
⑴高强度钢板的屈服强度更大，材料更不易屈服，成形后回弹更大，贴模性和定形性更差。⑵高强度钢板屈强比(屈服强度/抗拉强度)更大，材料由屈服到破裂的塑性变形阶段更短，屈强比越大，材料塑性变形的能力越弱，回弹大，对冲压成形不利。⑶高强度钢板的硬化指数更小，材料变形的均匀性更差。⑸多相或多相组织的高强钢，修边后二次伸长变形能力较差，不适用于二次伸长类翻边零件。⑹高强钢屈服及抗拉强度波动大，不利于冲压零件尺寸控制。车身高强钢的零件结构特性高强钢零件结构通常由主体结构、加强结构、尺寸特性组成。其主体结构可分为截面特征、平面特征、空间特征、法兰特征、端头特征五部分；加强结构包括规则凸凹包、异形凸凹包、规则凸凹筋、异形凸凹筋四种形式；尺寸特性包括侧壁角度与R 角尺寸两方面。任何高强钢零件都是由5(主体结构)+4(加强结构)+2(尺寸特性)种特征/特性经过简单变形及其任意组合而成的复合结构(图1)，掌握高强钢零件的结构特性，对我们总结高强钢零件回弹的控制思路，梳理高强钢回弹的控制方法有极大帮助。
图1 高强钢零件各结构特性分类图示说明 高强钢零件控制回弹的思路回弹控制整体思路就是回弹抑制和回弹补偿，我们从“回弹抑制”和“回弹补偿”两个方面，总结影响高强钢零件回弹的影响因素(表2)，以便从8 个维度梳理出高强钢零件控制回弹的方法。
高强钢零件控制回弹的方法从零件材质、产品结构、工艺设计、模具结构、模具调试、回弹精算、回弹补偿、生产设备等8 维度详细梳理高强钢零件控制回弹的方法。从零件材质维度梳理控制回弹的方法从零件材质的屈服强度、弹性模量、屈强比、n值、各向异性系数、材料轧制方向、料厚选择等方面(表3)总结相应的控制方法。模拟用的材料参数应该采用实际生产用材料的工业统计值，这样可以保证模拟材料参数和实际材料性能一致性，确保材料性能参数是真实可靠的。对控制高强钢零件的回弹有至关重要的作用。
从高强钢零件的结构特性维度梳理控制回弹的方法从高强钢零件产品的结构特性方面，寻求解决回弹的方法，见表4。高强钢零件成形工艺常见形式如图2 所示。工艺方案的合理选择：制件的形状不一样，材料强度不一样，所制定的工艺方案就有所不同。
图2 高强钢零件成形工艺 表4 高强钢零件回弹控制方法-产品结构维度 
从工艺设计维度梳理控制回弹的方法表5 高强钢零件回弹控制方法-工艺设计维度 
从模具结构/模具调试维度梳理控制回弹的方法从模具结构/模具调试维度梳理控制回弹的方法见表6。表6 高强钢零件回弹控制方法-模具结构/模具调试维度 
从精准回弹计算结果维度梳理控制回弹的方法以图3 所示的某制件全工序冲压过程为例，介绍三种常用回弹计算方式，以便提高回弹计算的精准性。
图3 某制件全工序冲压过程 从精准回弹补偿结果维度梳理控制回弹的方法以图4 所示某制件全工序冲压过程为例，介绍三种常用回弹补偿策略：仅补偿拉深模、对所有模具进行相同补偿、对各工序模具进行不同补偿。
图4 某制件全工序冲压过程 从回弹计算标准/回弹补偿标准等维度梳理控制回弹的方法从回弹计算标准/回弹补偿标准等维度梳理控制回弹的方法见表7。表7 从回弹计算标准/回弹补偿标准等维度梳理控制回弹的方法 
高强钢零件优化回弹的流程
图5 高强钢零件优化回弹的流程图 结束语综上所述,文中系统阐述了高强钢材料的特性，概括总结了汽车车身高强钢的零件结构特性，系统梳理了高强钢零件控制回弹的思路及高强钢零件控制回弹的方法，最后对高强钢零件优化回弹的流程做进一步说明。这些对我们控制高强钢零件的回弹，提高高强钢零件的尺寸精度有极大帮助，为汽车车身减重、节能、安全、环保提供系统的解决方法，必将为国家环保战略“碳中和”与“碳达峰”做出重大贡献。—文章选自：《锻造与冲压》2022年第10期
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