冲压是利用安装在压力机上的模具对板料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得所需形状及尺寸的零件。当冲压在常温下进行时，为冷冲压。汽车钣金件大多采用冷冲压工艺制造，零件常会出现回弹缺陷。即完成金属板料成形，模具打开后，零件形状发生变化，与模具闭合状态的零件形状不一致。回弹超出公差范围，会影响零件匹配，降低白车身的尺寸合格率。本文结合工作经验，分析汽车钣金冲压件产生回弹的原因，及常用的解决措施。

原因分析

　　表明回弹是零件材料的固有性质。且零件各处的形状不同，各处应力应变状态也不同，作为一个连续体，零件内会产生自相平衡的内应力。零件最终表现的回弹是各处回弹互相协调的结果，是内应力作用的结果见图1。

图1 汽车钣金冲压件材料静载拉伸应力应变曲线

开展同步工程，优化设计控制回弹

　　在设计产品阶段，开展冲压同步工程，对零件成形过程进行CAE分析，优化产品设计，控制零件回弹。

　　（1）合理分布零件特征形状 CAE分析可以得出零件的理论回弹量，通过调整零件特征形状分布，可以改善零件内应力，从而减小回弹量。如图2b比图2a所示零件增加了4个筋条，其它部位无差异。如图3a和图3b所示，未增加筋条的零件在某一局部回弹量为20mm，增加筋条的零件在这一局部的回弹量减少为5mm,零件回弹得到较大改善。

（a）未增加特征的零件模型

（b）增加特征的零件模型

图2

（a）未增加特征的零件回弹

（b）增加特征的零件回弹

图3

　　（2）预留零件回弹补偿量 CAE分析可以得出零件的理论回弹补偿量，设计零件时在发生回弹区域预留一定的回弹补偿量。一般低碳钢零件采用3°～5°回弹补偿量，高强钢零件采用8°左右的回弹补偿量。如汽车门槛下部，回弹是主要缺陷，冲压同步工程会提出制造需求，要求产品设计留有一定的角度作为回弹补偿。

优化冲压工艺，控制零件回弹

　　很多情况下，由于产品造型或功能性等方面要求，零件设计不能满足冲压同步工程制造需求。所以，只能在制定冲压工艺阶段，通过优化冲压工艺，控制零件回弹。

　　（1）合理选择成形工艺 采用不同的成形工艺，零件各处材料流动不同。材料流动越均匀，零件内应力越小，回弹量越小。由于压边圈控制材料流动的作用，采用拉深工艺时材料流动最均匀，最有利于抑制回弹。如大型覆盖类零件，在保证零件不开裂等前提下，零件各种特征优先采用一次拉深到底的成形工艺。

　　（2）加大成形压料力 零件成形时，加大压料力，可以使材料充分变形，从而减小回弹量。如大梁类零件采用高强钢材料，侧壁回弹是零件的主要缺陷，使用氮气缸进行零件拉深到底前的强压，使侧壁材料充分变形，如图4所示。

图4 大梁类零件使用氮气缸压料

　　（3）多工序合理配合 合理选择工序配合，可以有效控制零件回弹。如对于大梁类零件侧壁回弹问题，可以采用先成形，后侧整形做回弹补偿的工序配合。通过调整侧整形的回弹补偿量，从而将侧壁回弹量控制在公差范围内。

结语

　　本文结合工作经验，分析汽车钣金冲压件产生回弹的原因，通过开展同步工程与优化冲压工艺，优化产品设计，很好地解决了冲压件的回弹问题。