汽车冷冲压U形梁卷曲的控制

廖 阳

（柳州福臻车体实业有限公司，广西 柳州 545006）

1 影响卷曲的因数

1.1 U型梁常见的回弹

侧壁卷曲，如图1所示：

图1

1.2 板厚方向应力差导致的回弹原理

在弯曲R角的外侧为材料延长的拉应力，内侧为材料收缩的压应力。内外的应力差产生力矩导致U形张开角度发生变化（张开回弹）。

图2 有下压料板的U型弯曲

材料从R部流入到侧壁过程中发生弯曲——反弯曲，板后方向上正反应力产生力矩：

图3 帽形侧壁卷曲

1.3 侧壁卷曲的种类

图4 帽形侧壁卷曲的种类

1.4 侧壁卷曲发生过程

a-b:b点时刻弯曲，板外为拉应力，内侧压应力。

c:c点时刻反弯曲（曲率为0），负向力矩Mp，应力正负反转。

d:Mp弹性回弹，和b相同方向回弹曲率1/ρ。

图5 侧壁卷曲原理

1.4 上模半径R对侧壁卷曲的影响

上模Rd对卷曲曲率1/ρ的关系图，t为板厚。

图6 上模模角对卷曲曲率关系

1.5 模具间隙对侧壁卷曲的影响

间隙c对卷曲曲率1/ρ的关系图，t为板厚。

图7 间隙对侧壁卷曲影响关系

1.6 侧壁倾斜角度对卷曲的影响

图8 侧壁倾斜角度对卷曲曲率的关系

2 侧壁卷曲的控制技术

①降低减小压料力；

②在调整分模线，增加侧壁的张力来减小卷曲；

③侧壁增加造型弱化卷曲；

④弯曲最大点施加压力，减小应力差。

3 技术运用案例

3.1 调整分模线后，压料力由160吨降低为110吨。

图9

3.2 打开侧壁的拔模角，在反曲的最大处补偿，增加侧壁的压应力。

图10

3.3 在不改动零件的前提下，增加筋条，减小侧壁卷曲。

图11

4 结束语

通过项目验证，侧壁卷曲得到了很大改善，但还没有得打彻底的消除，需要通过后工序侧整做进一步改善。

图12