工藝參數(shù)優(yōu)化

零件回彈的影響因素較多，包括材料參數(shù)和成形工藝參數(shù)。

而當(dāng)零件的材料確定后，材料參數(shù)已確定，不能進(jìn)行更改，因此，為了降低成形后零件的回彈量，對(duì)汽車(chē)后地板的成形工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，確定回彈量較小的工參數(shù)

謝宏成在對(duì)汽車(chē)沖壓件的回彈控制中，得出影響零件回彈的主要工藝參數(shù)有壓邊力、模具間隙、摩擦系數(shù)7。

對(duì)于汽車(chē)后地板模具開(kāi)發(fā)中，最后凸凹要完全閉合，因此，在對(duì)汽車(chē)后地板的工藝參數(shù)優(yōu)化中主要考慮了成形過(guò)程中的壓邊力和摩擦系數(shù)工藝參數(shù)優(yōu)化借助AutoForm的西格瑪優(yōu)化模塊（RE：Performance Analysis Design），該模塊用于沖壓工藝參數(shù)優(yōu)化。

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優(yōu)化分析的設(shè)計(jì)變量見(jiàn)表2。

優(yōu)化分析中優(yōu)化目標(biāo)為零件的回彈量，進(jìn)行30組模擬，得到的模擬結(jié)果見(jiàn)圖2，由圖2可知，第24 組為回彈最小的模擬組，因此，將該模擬組的參數(shù)作為最優(yōu)參數(shù)組合，即最優(yōu)組的壓邊力為798 kN,摩擦系數(shù)為0 · 14。

優(yōu)化后的零件的回彈分布如圖3所示，圖3中采用橢圓圈出的區(qū)域A一刀為該零件回彈較大的4個(gè)區(qū)域，其中零件的最大回彈量為L(zhǎng) 78 mm

3回彈補(bǔ)償

采用工藝參數(shù)優(yōu)化只能減小零件的回彈，但不能完全控制零件的回彈量因此，接下來(lái)采用回彈補(bǔ)償方法來(lái)進(jìn)一步控制回彈。

對(duì)拉延工序的模具進(jìn)行補(bǔ)償，回彈補(bǔ)償方法如圖4所示，將拉延模模面分為3個(gè)區(qū)域，切邊線以?xún)?nèi)區(qū)域定義為直接補(bǔ)償區(qū)域，壓料面部分定義為固定補(bǔ)償區(qū)域，壓料面和切邊線之間區(qū)域定義為過(guò)渡補(bǔ)償區(qū)域。

采用AutoForm 軟件進(jìn)行回彈補(bǔ)償，當(dāng)回彈補(bǔ)償循環(huán)迭代2次后，成形后零件的回彈滿(mǎn)足尺寸公差要求。

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第1次回彈補(bǔ)償后，零件的回彈相對(duì)于未補(bǔ)償時(shí)回彈量有所降低，圖3中4個(gè)橢圓區(qū)域，4、的最大回彈量分別為1.28，1. 14，1. 21和0．96 mm第2次回彈補(bǔ)償后的零件的回彈分布如圖5所示，4個(gè)橢圓區(qū)域、刀的最大回彈量分別為0．68，0．63，0．62和0，45 mm圖6為回彈補(bǔ)償前后的模面，可以看出零件的型面補(bǔ)償主要在零件區(qū)域和過(guò)渡補(bǔ)償區(qū)域，壓料面在補(bǔ)償前后未發(fā)生變化

4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了模具加工和試模實(shí)驗(yàn)，得到試模零件如圖7所示。由圖7可知，該零件成形充分，無(wú)成形缺陷。

采用模具檢具對(duì)零件進(jìn)行檢查，重點(diǎn)測(cè)量圖3所示的4個(gè)橢圓區(qū)域，得到橢圓區(qū)域一刀的最大回彈量分別為L(zhǎng) 20，0．96， 1. 14和0，66 mm由于零件的允許最大偏差為 ±0. 7 mm,因此，還需要對(duì)超出區(qū)域進(jìn)行試模修改，通過(guò)再一次對(duì)模具型面進(jìn)行修改加工，最終得到零件的回彈偏差滿(mǎn)足零件尺寸要求。

雖然本文提出的方法沒(méi)有達(dá)到一次控制零件的回彈，但相對(duì)于傳統(tǒng)回彈補(bǔ)償方法，能縮短試模調(diào)試時(shí)間，降低模具成本。

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5結(jié)論

（1）針對(duì)汽車(chē)沖壓件的回彈問(wèn)題，借助數(shù)值模擬軟件AutoForm建立汽車(chē)后地板零件沖壓成形的全流程的有限元模型，然后采用工藝參數(shù)優(yōu)化和回彈補(bǔ)償來(lái)控制該零件的回彈。

（2）工藝參數(shù)優(yōu)化中得到最優(yōu)組的壓邊力為798 kN,摩擦系數(shù)為0· 14。采用回彈補(bǔ)償策略對(duì)拉延模具進(jìn)行回彈補(bǔ)償，當(dāng)回彈補(bǔ)償循環(huán)迭代兩次后成形后零件的回彈滿(mǎn)足尺寸公差要求。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明將工藝參數(shù)優(yōu)化和回彈補(bǔ)償相結(jié)合的方法能夠有效地控制零件的回彈，縮短試模調(diào)試時(shí)間，降低模具成本。

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