高強(qiáng)鋼板沖壓回彈研究綜述

王金秋 朱 海 曲周德 袁斌先

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院汽車(chē)模具智能制造技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，天津 300222）

從當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，越來(lái)越多汽車(chē)行業(yè)將高強(qiáng)鋼與先進(jìn)高強(qiáng)鋼等材料應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)身與零件的生產(chǎn)制造[1]。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，部分汽車(chē)品牌車(chē)身上高強(qiáng)鋼的應(yīng)用占比在不斷擴(kuò)大，一些車(chē)型的車(chē)身框架高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用占比已達(dá)90%。由于高強(qiáng)鋼具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕且性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，被視為有廣闊應(yīng)用前景的汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)輕量化材料[2]。相比于傳統(tǒng)鋼材的成型問(wèn)題，高強(qiáng)鋼在沖壓完成后，回彈成為更加難以解決的問(wèn)題，且在循環(huán)加載中由于包申格效應(yīng)導(dǎo)致其回彈問(wèn)題更加嚴(yán)重[3]。這些問(wèn)題在諸多方面制約了高強(qiáng)鋼板的應(yīng)用。

板料成型過(guò)程中存在彈性與塑性?xún)煞N形變。當(dāng)加工完成外力消失后，彈性變形部分的累積能量得到釋放，引起零件內(nèi)應(yīng)力重新分布，從而導(dǎo)致成型后零件與模具的形狀與尺寸產(chǎn)生偏差。當(dāng)回彈量超過(guò)允許值時(shí)，即為成型缺陷。這種缺陷會(huì)降低產(chǎn)品精度，導(dǎo)致后續(xù)的裝配難度增加，并且會(huì)縮減零件的使用壽命。

因此，研究高強(qiáng)鋼板回彈產(chǎn)生的機(jī)理、預(yù)測(cè)零件成型精度以及控制零件加工方法一直是沖壓成型領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文從理論研究、試驗(yàn)研究以及數(shù)值模擬3 個(gè)方面，對(duì)近幾年的高強(qiáng)鋼板回彈研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以明確回彈研究面臨的新問(wèn)題和研究的發(fā)展方向。

1 理論研究

理論解析法以彈塑性力學(xué)理論為理論依據(jù)，將實(shí)際沖壓變形行為簡(jiǎn)化為力學(xué)模型，通過(guò)建立的力學(xué)模型與理論公式，求解成型后的應(yīng)力分布與回彈等問(wèn)題。

1950 年，HILL R 等[4]提出在平面應(yīng)變條件下彈塑性彎曲變形基本理論，后來(lái)的理論模型大多都在此基礎(chǔ)上繼續(xù)研究與發(fā)展。此后，理論研究獲得了廣泛而深入的研究，得到了更符合實(shí)際生產(chǎn)的理論模型。王曉林等[5]研究板料在非圓弧彎曲的情況下回彈，提出了以結(jié)構(gòu)離散化方法建立的一種計(jì)算模型，將解析與數(shù)值混合計(jì)算來(lái)分析回彈前后模具的形狀，結(jié)果顯示精度滿足設(shè)計(jì)要求。劉克進(jìn)[6]結(jié)合遺傳算法提出了針對(duì)具體材料和成型工況的回彈量計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式。段永川等[7]假設(shè)成型發(fā)生在平面界面與平面彎曲上，建立模型預(yù)測(cè)小曲率V 形拼焊接板成型后的回彈情況，試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果一致性較高，為V 形自由彎曲回彈的實(shí)時(shí)控制技術(shù)提供了可靠的理論依據(jù)。劉珍[8]建立了一種模型來(lái)分析線性硬化板料在小曲率彎曲下的回彈情況，通過(guò)研究其成型過(guò)程種的應(yīng)力分布得到了相應(yīng)的回彈模型。李玉強(qiáng)等[9]總結(jié)了國(guó)內(nèi)外制造業(yè)CAE 分析中常用的幾種材料模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了它們的相關(guān)理論和應(yīng)用范圍。姜天亮等[10]基于NUMISHEET93 的U 形件成型標(biāo)準(zhǔn)考題，選擇3個(gè)參數(shù)對(duì)U 形件沖壓成型進(jìn)行仿真模擬，獲得了三元二次非線性回歸數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型，得到了最佳的成型工藝參數(shù)組合，將回彈率成功縮小了26.2%。YUEN W Y D 等[11]根據(jù)板料在彎曲過(guò)程中的扭結(jié)現(xiàn)象，考慮到彎曲過(guò)程中的非均勻變形特性，建立了一個(gè)能定量描述非均勻變形的數(shù)學(xué)模型。FUSAHITO Y 等[12]通過(guò)試驗(yàn)研究提出了吉田-上森本構(gòu)模型，解決了之前無(wú)法描述大應(yīng)變循環(huán)塑性的變形行為和應(yīng)變后小尺度再屈服時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)問(wèn)題。通過(guò)比較該模型計(jì)算的循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)數(shù)據(jù)與一些鋼板和鋁板的試驗(yàn)觀察數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了該模型的有效性。ZHANG Z T[13]比較分析了板料在復(fù)雜循環(huán)加載下的應(yīng)力分布和回彈大小，通過(guò)對(duì)比彈性與自然回彈對(duì)卸載后應(yīng)力和回彈的影響結(jié)果，發(fā)現(xiàn)曲率較大時(shí)自然法可以更加明顯地反映塑性變形情況。他認(rèn)為同一種算例中出現(xiàn)不同情況的原因，在于在分析殘余應(yīng)力與回彈情況時(shí)是否考慮變形歷史與材料強(qiáng)化兩個(gè)因素。TAN[14]針對(duì)V 形彎曲過(guò)程提出了一個(gè)回彈量計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式，深入研究了影響回彈的問(wèn)題，建立了一種可以計(jì)算平面彎曲的理論公式，能夠比較準(zhǔn)確地計(jì)算出金屬板材成型后回彈的大小。

從上述理論研究成果可以看出，隨著高強(qiáng)鋼板沖壓回彈的理論解析法不斷改進(jìn)，建立的解決沖壓回彈問(wèn)題的理論模型與公式也在逐漸精確，對(duì)早期高強(qiáng)鋼板沖壓回彈的研究提供了很大幫助，但是對(duì)當(dāng)前越來(lái)越復(fù)雜的沖壓成型零件，將導(dǎo)致建立理論模型的難度與計(jì)算量成倍增加，不僅增加了研發(fā)成本，也降低了研發(fā)效率。

2 試驗(yàn)研究

試驗(yàn)法是通過(guò)具體的沖壓成型試驗(yàn)獲得相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和成型零件的形狀與尺寸，然后通過(guò)分析處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)出有用的公式模板的研究方法，可以為生產(chǎn)和設(shè)計(jì)提供一定的參考，還可以將某種產(chǎn)品零件的成型過(guò)程具體化來(lái)指導(dǎo)流水線生產(chǎn)[15]。

國(guó)內(nèi)外對(duì)高強(qiáng)鋼板材沖壓成型過(guò)程中回彈問(wèn)題進(jìn)行了大量試驗(yàn)方面的研究。潘利波等[16]通過(guò)對(duì)590 MPa 冷軋雙相鋼和420 MPa 低合金高強(qiáng)鋼兩種車(chē)身常用高強(qiáng)鋼材料進(jìn)行回彈試驗(yàn)，得出兩類(lèi)高強(qiáng)鋼的回彈量具有一致的回彈情況的結(jié)論。當(dāng)增大模具圓角與壓邊力時(shí)，回彈量都會(huì)隨之減小，且雙相鋼比低合金高強(qiáng)鋼產(chǎn)生的回彈更大，厚板隨沖壓條件變化的回彈波動(dòng)一般低于薄板。張華平等[17]通過(guò)對(duì)DP980 高強(qiáng)鋼板進(jìn)行U 形彎曲試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，零件側(cè)壁靠近凹模圓角處具有特殊情況，即當(dāng)壓邊力過(guò)大或凹模圓角過(guò)大時(shí)易開(kāi)裂，且壓邊力過(guò)小會(huì)增大回彈量。羅云華等[18]分析了回彈大小與板材尺寸、壓邊力、拉延筋及材料性能等因素之間的影響關(guān)系，獲得了這些影響因素與回彈之間的定性關(guān)系。聶昕等[19]比較了HC420LA、HC420/780DP 和QP980 這3 種高強(qiáng)度鋼板在不同U形成型沖壓工藝及不同成型狀態(tài)下的回彈規(guī)律。試驗(yàn)表明，隨著板厚逐漸增加，3 種高強(qiáng)鋼板在壓邊力彎曲成型與自由彎曲成型試驗(yàn)中回彈值隨之減?。浑S著模具間隙增大，3 種高強(qiáng)鋼板回彈值逐漸增大。詹華等[20]通過(guò)對(duì)高強(qiáng)鋼DP780 和DP980 進(jìn)行試驗(yàn)研究，獲得了相應(yīng)試驗(yàn)參數(shù)，再通過(guò)ABAQUS 數(shù)值模擬軟件模擬沖壓成型試驗(yàn)，結(jié)果證明沖壓彎曲的回彈量會(huì)隨壓邊力增加而減小。劉迪輝[21]通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證有無(wú)拉延筋對(duì)回彈大小的影響發(fā)現(xiàn)，采用拉延筋時(shí)，成型后回彈的主要因素變成了殘余應(yīng)力與材料硬化。張志強(qiáng)等[22]通過(guò)對(duì)U 形高強(qiáng)鋼成型工件進(jìn)行沖壓回彈試驗(yàn)，建立了吉田-上森本構(gòu)模型。MICHAEL K等[23]通過(guò)自由彎曲實(shí)驗(yàn)研究彎曲角度、彎曲半徑、試樣寬度、彎曲軸線方向與軋制方向的角度和沖壓速度對(duì)回彈大小的影響，得到如下關(guān)系。第一，成型件的回彈量與彎曲角度和彎曲半徑成正相關(guān)。彎曲角度減小，回彈量減??；彎曲半徑增大，回彈量增大。第二，成型件的回彈量會(huì)隨沖壓速度增大而減小。第三，其他條件相同的情況下，試樣寬度增大，回彈量增大。第四，彎曲軸線方向與軋制方向的角度對(duì)回彈沒(méi)有太大影響。NATTHASAK P 等[24]選用TRIP780鋼在25～600 ℃的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行V 形沖壓試驗(yàn)，研究結(jié)果表明，回彈角與預(yù)彎曲殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)，在400 ℃時(shí)能夠達(dá)到最小回彈角，且隨著彎曲溫度的增加，殘余奧氏體在拉伸方向上被拉長(zhǎng)。STEFAN K 等[25]選用Yoshida 模型對(duì)DP980 進(jìn)行回彈試驗(yàn)分析。當(dāng)使用300 kN 的壓邊力時(shí)，零件側(cè)壁卷曲回彈預(yù)測(cè)得到了改進(jìn)；壓邊力增大到1 500 kN時(shí)，Hill48 屈服準(zhǔn)則和各向同性硬化的模擬結(jié)果更接近于試驗(yàn)結(jié)果。THOMSON[26]選擇3 種鋼板材料進(jìn)行試驗(yàn)研究，分析了回彈情況與壓邊力、摩擦系數(shù)、模具圓角大小和間隙等因素之間的關(guān)系。HOCINE 等[27]研究了高強(qiáng)鋼板厚度在1.2～4.0 mm 時(shí)受張力發(fā)生彎曲回彈的4 種方式。研究結(jié)果表明，回彈隨反彈力增加而減小，這一研究為實(shí)際生產(chǎn)中解決板料沖壓成型過(guò)程中的回彈問(wèn)題提供了技術(shù)參考。HILDITCH T B 等[28]通過(guò)對(duì)高強(qiáng)度薄鋼板進(jìn)行回彈試驗(yàn)，探究了材料的屈服準(zhǔn)則和加工硬化對(duì)該鋼板回彈的影響。DONGYE F 等[29]針對(duì)幾種不同厚度與幾何參數(shù)的TRIP 鋼，通過(guò)試驗(yàn)確定了影響回彈的幾何參數(shù)，最終得出變楊氏模量的V 形沖壓成型的回彈預(yù)測(cè)精度更高。

試驗(yàn)研究方法對(duì)高強(qiáng)鋼板沖壓回彈研究來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單直接，但試驗(yàn)花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，且試驗(yàn)條件的好壞會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的精確性，從而對(duì)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論影響較大。因此，在高強(qiáng)鋼板沖壓彎曲回彈問(wèn)題的研究中經(jīng)常采用試驗(yàn)法和數(shù)值模擬法結(jié)合的研究方式。

3 數(shù)值模擬

科學(xué)理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得有限元理論模型不斷完善，分析計(jì)算精度不斷提高，從而使有限元數(shù)值模擬技術(shù)在高強(qiáng)鋼板沖壓回彈領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是，因?yàn)椴牧系那?zhǔn)則、本構(gòu)模型、有限元求解算法、單元類(lèi)型及網(wǎng)格劃分技術(shù)等因素會(huì)影響模擬的精度，所以這些因素對(duì)回彈大小的影響是當(dāng)前以及今后的主要研究問(wèn)題。同時(shí)，應(yīng)用數(shù)值模擬高強(qiáng)鋼板沖壓回彈過(guò)程極大地縮短了研發(fā)周期，因此采用數(shù)值模擬技術(shù)已成為當(dāng)前板材沖壓成型應(yīng)用研究中最有效的方法之一。

HILL 假設(shè)成型時(shí)主應(yīng)力與各向異向方向上受到的應(yīng)力狀態(tài)完全相同，并提出了Hill48 屈服準(zhǔn)則。基于平面應(yīng)力的假設(shè)（σ33=σ13=σ23=0），將其簡(jiǎn)化得：

F、G、H、N 是各向異性常數(shù)，關(guān)系如下：

Y11、Y22、Y33和Y12分別是對(duì)應(yīng)方向的單向拉伸屈服應(yīng)力。因?yàn)楹芏嗲闆r下應(yīng)力主軸與各向主軸在變形時(shí)的應(yīng)力方向不一致，所以應(yīng)用此準(zhǔn)則時(shí)，僅考慮板材的厚向異性（F=G）有：

其中是板材面內(nèi)的屈服應(yīng)力，簡(jiǎn)化后有：

WOODTHORPE 和PEARCE[30-31]的研究表明：Hill 二次屈服準(zhǔn)則不符合各向異性系數(shù)r＜1 的板材。因此，HILL 之后提出了更一般的屈服準(zhǔn)則：

1989 年LIAN[32]提出一種能夠描述各向異性屈服行為的屈服準(zhǔn)則：

式中：a、c、h和p是由拉伸試驗(yàn)得到的材料常數(shù)；M是常規(guī)材料常數(shù)。

YLD2000 屈服準(zhǔn)則由BARLAT 等人提出，其表達(dá)式如下所示：

式中：a為與材料晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)，取值為6，為偏應(yīng)力張量線性變換后得到的應(yīng)力張量。

X'和X''中的元素可以通過(guò)如下所示的線性變換得到：

式中：A1～A8為材料各向異性參數(shù)。

Hill 屈服準(zhǔn)則不僅對(duì)平面問(wèn)題有簡(jiǎn)便的公式，還對(duì)三維問(wèn)題有簡(jiǎn)單的表達(dá)式，且參數(shù)少、獲取方便，能夠描述金屬板材面內(nèi)各向異性，但不能描異常屈服現(xiàn)象，即各向異性系數(shù)r ＜1 時(shí)的現(xiàn)象。具有各向異性金屬板材的屈服行為可以由BARLAT 的屈服準(zhǔn)則表達(dá)，但是其公式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易獲取材料參數(shù)，部分參數(shù)需要采用晶體塑性模型才能得到。李小強(qiáng)等[33]采用不同屈服準(zhǔn)則與硬化模型對(duì)高強(qiáng)鋼DP780 進(jìn)行Draw-Bending 回彈預(yù)測(cè)研究發(fā)現(xiàn)，采用Y-U 模型與YLD2000 屈服準(zhǔn)則可以獲得更高的回彈預(yù)測(cè)精度。牛超等[34]選用4 種強(qiáng)化模型對(duì)先進(jìn)高強(qiáng)鋼QP980 與QP1180 的帽形零件進(jìn)行回彈模擬發(fā)現(xiàn)，Chaboche、NSK Swift 和吉田-上森模型均能描述包申格效應(yīng)，其中預(yù)測(cè)精度最高的是吉田-上森模型。桂婉婷等[35]采用3 種材料模型對(duì)帽形件進(jìn)行回彈模擬，結(jié)果證明125 號(hào)材料模型（吉田-上森模型）的回彈模擬結(jié)果與實(shí)際回彈測(cè)量值最吻合。聶昕等[36]通過(guò)對(duì)QP980超高強(qiáng)鋼板進(jìn)行循環(huán)加載試驗(yàn)獲得試驗(yàn)參數(shù)，最后得出回彈預(yù)測(cè)結(jié)果最準(zhǔn)確的模型是選擇屈服準(zhǔn)則Hill48的吉田-上森材料模型。莊京彪等[37]選擇DC06 和DP600 兩種高強(qiáng)鋼板，通過(guò)有限元分析軟件對(duì)U 形件進(jìn)行3 種強(qiáng)化模型下的模擬，結(jié)果證明混合強(qiáng)化模型適用于DC06，混合強(qiáng)化模型對(duì)DP600 回彈預(yù)測(cè)與試驗(yàn)結(jié)果差異較大。LIU 等[38]選擇超高強(qiáng)鋼在冷沖壓的情況下進(jìn)行數(shù)值模擬，分別采用Swift 模型、各向異性Hill48 模型、YLD2000 模型與吉田-上森材料模型進(jìn)行模擬，對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)YLD2000 各向異性模型與吉田-上森模型相結(jié)合可以提高冷沖壓回彈預(yù)測(cè)精度。HU 等[39]采用Y-U 本構(gòu)模型并使用JSAMP 仿真軟件對(duì)汽車(chē)車(chē)身儀表盤(pán)進(jìn)行成型及回彈預(yù)測(cè)模擬，結(jié)果表明Y-U 隨動(dòng)硬化材料模型對(duì)高強(qiáng)鋼板的回彈預(yù)測(cè)更加可靠。VAJRAGUPTA 等[40]采用Y-U 模型對(duì)DC04 鋼U 形深拉件進(jìn)行回彈預(yù)測(cè)，試驗(yàn)與仿真模擬測(cè)得的回彈最大偏差值為2.2 mm，說(shuō)明吉田-上森模型可以精準(zhǔn)預(yù)測(cè)回彈。JISIK 等[41]采用4 種不同的本構(gòu)模型對(duì)DP980 高強(qiáng)鋼板和TWIP980高強(qiáng)鋼進(jìn)行兩道次U 形彎曲成型模擬及試驗(yàn)，結(jié)果表明Y-U 模型與HAH 模型對(duì)TWIP980 鋼板的回彈預(yù)測(cè)結(jié)果最好。ABOOZAR 等[42]采用4 種不同的板材、2 種硬化模型（等向與混合強(qiáng)化）以及Hill48 各向異性屈服準(zhǔn)則，通過(guò)ABAQUS 進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)等向硬化模型不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)板材零件的回彈，而混合硬化模型能夠捕捉主要的循環(huán)硬化現(xiàn)象，更適合模擬回彈。賈彬彬等[43]基于NUMISHEET2011 的第4 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)考題，應(yīng)用ABAQUS 對(duì)DP780 的彎曲回彈進(jìn)行仿真模擬，結(jié)果表明回彈量隨著網(wǎng)格劃分尺寸減小逐漸增大。與試驗(yàn)值對(duì)比發(fā)現(xiàn)，模擬值的誤差先減小后增大。孟允[44]運(yùn)用DYNAFORM 軟件進(jìn)行板料彎曲成型及回彈模擬，將毛坯單元尺寸分成7 組進(jìn)行模擬，結(jié)果證明數(shù)值模擬的精度與單元尺寸和網(wǎng)格數(shù)量有關(guān)，當(dāng)尺寸太大或數(shù)量過(guò)少時(shí)，將導(dǎo)致最終模擬精度嚴(yán)重偏離實(shí)際值。

數(shù)值模擬廣泛應(yīng)用于高強(qiáng)鋼板沖壓回彈問(wèn)題。譚海林等[45]通過(guò)DYNAFORM 軟件模擬汽車(chē)B 柱高強(qiáng)鋼板成型情況，通過(guò)回彈補(bǔ)償達(dá)到了控制回彈的效果。張茜等[46]使用DYNAFORM 軟件研究了DP600 高強(qiáng)鋼在U 形彎曲成型后，其回彈情況與板材厚度、成型間隙、摩擦系數(shù)、壓邊力、模具形狀等因素之間的影響有關(guān)，并最終確定了它們之間影響大小的關(guān)系。李奇涵等[47]通過(guò)DYNAFORM 研究了某汽車(chē)頂蓋的沖壓件成型過(guò)程及回彈情況，發(fā)現(xiàn)是否有拉延筋對(duì)成型質(zhì)量影響很大。包軍等[48]選用超高強(qiáng)度硼鋼板為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)U 形件的熱沖壓彎曲過(guò)程采用有限元分析軟件ABAQUS 進(jìn)行模擬分析，發(fā)現(xiàn)壓邊力增加會(huì)使熱接觸彎曲的回彈逐漸減小，結(jié)果證明數(shù)值模擬的回彈結(jié)果精度可靠。SUN 等[49]通過(guò)ABAQUS 模擬時(shí)效鋼V 形零件沖壓成型數(shù)值，試驗(yàn)結(jié)果表明使用準(zhǔn)靜態(tài)硬化材料模型預(yù)測(cè)回彈比其他材料模型預(yù)測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。CHANG 等[50]分別模擬了恒定與變彈性模量下的V 形沖壓試驗(yàn)，比較試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)變彈性模量的模擬結(jié)果更準(zhǔn)確。VIJAY 等[51]通過(guò)試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究了V 形件的沖壓成型過(guò)程，發(fā)現(xiàn)焊接區(qū)特性對(duì)拼焊板回彈的影響比板材的各向異性更加顯著。GAUTAM 等[52]使用ABAQUS 有限元分析軟件模擬U 形件彎曲成型后的回彈問(wèn)題，試驗(yàn)對(duì)比證明模擬結(jié)果滿足設(shè)計(jì)使用要求。李彥波等[53]應(yīng)用JSTAMP/NV軟件對(duì)高強(qiáng)鋼板DP780 的彎曲和回彈過(guò)程進(jìn)行仿真，對(duì)比板材有無(wú)預(yù)應(yīng)變兩種情況下對(duì)U 形沖壓件回彈的影響，結(jié)果表明有預(yù)應(yīng)變的板材回彈量更大。黃偉等[54]通過(guò)DYNAFORM 對(duì)V 形件進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)，得到了壓邊力、凹凸模間隙、板材厚度以及摩擦系數(shù)對(duì)板材成型回彈的影響關(guān)系。葛澤培等[55]應(yīng)用AUTOFORM 模擬950DLCR 高強(qiáng)鋼車(chē)門(mén)防撞梁沖壓成型過(guò)程，通過(guò)模具型面補(bǔ)償法控制防撞梁再?zèng)_壓過(guò)程中的回彈量，試驗(yàn)結(jié)果表明采用CAE 全工序仿真模擬和模具面補(bǔ)償預(yù)處理可以提高沖壓模具的沖壓成型質(zhì)量。安康[56]借助DYNAFORM 軟件對(duì)某汽車(chē)引擎蓋進(jìn)行回彈模擬，并進(jìn)行多次回彈補(bǔ)償，從而快速有效地設(shè)計(jì)出了理想的模具型面。徐丁旺[57]分析汽車(chē)后座椅安裝上橫梁每一步工序的回彈情況，通過(guò)拉延、修邊以及翻邊補(bǔ)償達(dá)到最優(yōu)回彈，在AutoForm 軟件內(nèi)經(jīng)多次迭代補(bǔ)償后，使零件的成型性能結(jié)果達(dá)到了所需要求?？酌舻萚58]基于AutoForm軟件對(duì)左前縱梁外側(cè)板進(jìn)行工藝分析，結(jié)果表明經(jīng)過(guò)兩次補(bǔ)償后的模具型面能夠很好地收斂，符合零件尺寸控制精度。

有限元仿真模擬法可以節(jié)省研發(fā)時(shí)間，降低成本，在高強(qiáng)鋼板沖壓回彈研究領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，為高強(qiáng)鋼板沖壓回彈研究提供了科學(xué)有效的解決辦法。

4 結(jié)語(yǔ)

本文全面綜述了近幾年國(guó)內(nèi)外高強(qiáng)鋼板沖壓零件回彈問(wèn)題在理論、試驗(yàn)以及數(shù)值模擬3 個(gè)方面的研究進(jìn)展，得出當(dāng)前回彈問(wèn)題的主流研究方法是將試驗(yàn)方法與有限元仿真模擬法相結(jié)合，即先通過(guò)單向拉伸和循環(huán)加載等試驗(yàn)方式獲取材料的力學(xué)性能參數(shù)，求解材料模型的相關(guān)參數(shù)，再應(yīng)用有限元仿真軟件進(jìn)行仿真模擬、回彈預(yù)測(cè)、回彈補(bǔ)償以及工藝優(yōu)化，最后通過(guò)零件成型驗(yàn)證工藝方案的可靠性。隨著新型材料的應(yīng)用和新型成型工藝的創(chuàng)新發(fā)展，建立能夠表征新材料塑性變形的材料模型、創(chuàng)新發(fā)展沖壓零件成型工藝將是今后研究的重點(diǎn)。