第41卷第2期 Vol. 41No.2
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
2016年2月 Feb.2016
考虑包辛格效应的高强钢U型件冲压回弹规律分析
王梦寒，岳宗敏，王根田
（重庆大学材料科学与工程学院，重庆400044）
摘要：回弹问题限制高强钢的广泛使用。数值模拟预测高强钢回弹的精度很大程度上取决于所应用的材料模型是否能对材料的包辛格效应准确描述。本研究旨在将力学解析方法、数值模拟技术、响应面分析法综合应用于高强度薄钢板U型件冲压回弹的预测中。基于考患包辛格效应的材料模型实现高精度模拟预测回弹，随后利用理论解析方法结合有限元模拟与响应面法分析压边力、摩擦系数、模具同角半径对回弹的影响规律。
、结果表明，摩擦系数较小时，板料的回弹程度随压边力
的增大而减小；而摩擦系数较大时，板料的回弹程度随压边力的增大而增大。选择合适的模具圆角半径可以显著减小零件的回弹量。
关键词：高强度钢板；回弹；包格效应；响应面分析；数值模拟 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2016. 02. 012
中图分类号：TG386
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2016）02-0058-06
StudyonthespringbacklawofhighstrengthsteelU-shapedpart
considering Bauschinger effect Wang Menghan, Yue Zongmin, Wang Gentian
( Cllege of Material Science and Engineering, Chongqing University , Chongqing 400044, China)
Abstract : Springhack has hindered the application of high strength steel sheet seriously. The accuracy of numerical simulation on HSS sheet springhack depends on the description of Bauschinger effect by the implemented material model. The mechanical analysis, numerical ew 'jaa [aos qtiuanjs qq go ed podeqs-(1 sog uogaipoad aeqauuds aq (pns o1 pagdde auan poqou aejins asuodsa pur uornus terial model based on Bauschinger effect enabled a high-precision simulation to predict springhack, then the influence of the blank holder force, friction coefficient and fillet radius of die on springhack was studied. The result indicates that, when friction coefficient is smaller, the springhack value decreases with the increase of blank holder force, and while the friction coefficient is larger, the springhack value in-creases with the increase of blank holder force. Therefore, the appropriate selection of fillet radius of die can observably diminish the spri-ngback value of part.
Key words : high strength steel; spring-back ; Bauschinger effect; response surface analysis; numerical simulation
包辛格效应（即反向路径时材料的屈服应力降低）是由材料不稳定的位错结构引起的[1】。冲压过程中，板料经过模具圆角及拉延筋位置时会发生弯曲和反弯曲。在材料强度高且有上述反复加工硬化的情况下，会出现明显的包辛格效应。GauJ」等[2] 指出冲压件历经反复变形，为准确预测回弹现象，必须要考虑包辛格效应对于应力的影响。ShenH 等[3]通过数值模拟与物理试验的比较，提出对于高张力钢板材料或冲压中使用较高压边力，如若考虑
收稿日期：20150717；修订日期：20150920
基金项目：中央高校基本科研业务费资助（CDJZR14130006）
作者简介：王梦寒（1975-），女，博士，副教授 E-mail: cquwmh@ 163. com
了包辛格效应，则模拟精度大幅度提升。回顾现有文献中的回弹预测模型，所使用的材料模型极少有考患高强度钢板在冲压成形中的包辛格效应，回弹预测精度不高。
冲压件回弹是整个成形历史的累积效应，，
它与
成形过程中材料性能、模具的几何形状、工艺条件等诸多因素有关。由于高强钢的材料性能与普通低碳钢相比差别较大，以往基于传统低碳钢材料的回弹规律不适用于高强钢材料，导致实际生产中高强度钢板冲压件的工艺设计困难[4]
基于此，本文首先基于考虑包辛格效应的材料模型实现高精度模拟预测回弹，随后利用理论解析方法结合有限元模拟与响应面法分析压边力、摩擦系数、模具圆角半径对回弹的影响规律。目的是为