關鍵詞：回彈；多步沖壓；數值模擬

1 前  言

    通常，一個完整的沖壓過程要經過拉延、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鍵因素，零件的最終形狀取決于成形后的回彈量，當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，板料回彈的精確預測以及如何減小回彈量、降低殘余應力成為板料成形模擬中的熱點問題。從NUMISHEET’93（第二屆板料成形三維數值模擬國際會議）開始，每屆會議都有關于回彈預測的標準考題（BENCHMARK），在NUMISHEET’99上，專門有一個關于回彈預測和回彈誤差控制的會議專題，其中文章達到10篇，約占全部會議文章的11﹪；而在NUMISHEET’2002上，關于回彈預測和控制的會議專題論文達20篇之多，占到全部會議論文的21﹪以上。

    在實際生產中要控制和補償回彈，提高回彈預測的精度是至關重要的。通常我們在進行板料多步沖壓的回彈預測時，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算之中，然而板料的最終形狀是其整個變形歷史的累積效應，其變形歷史等對殘余應力和回彈計算都有一定影響，那么因忽略了每道工序后的回彈而產生的累積誤差勢必影響最終的回彈預測精度。

    本文在進行板料多步沖壓數值模擬時以依維柯側壁上內板為例，采用動態和靜態算法相結合的方法來模擬其多步沖壓過程，將前一道工序的回彈計算結果作為下一道工序的輸入，并通過模擬結果和實驗結果的對比來驗證該數值模擬過程的正確性及有效性。

2 板料多步沖壓回彈的數值模擬研究

    2.1板料卸載回彈的原理研究

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