淺析基于數據擬合的模具沖壓工藝回彈尺寸推導

摘 要 針對模具沖壓回彈問題，在試模中，測量沖壓深度和相應的回彈尺寸，使用這些數據以沖壓深度為變量，利用matlab擬合回彈尺寸函數，從而推導出某次沖壓深度下的回彈尺寸，并用該尺寸補償到加工工藝方案中。該補償回彈尺寸的方法科學、可推廣，有利于減少試模成本，提高試模效率。

關鍵詞 模具沖壓;回彈尺寸補償;試模;數據擬合

概述

在降本提效的要求下，模具加工是批量設備加工制造技術的發展方向。模具加工的優勢在于設備一體化，無須焊接彌補縫隙，更無須裝配連接，成型后即可做表面處理，出成品。而回彈特性是沖壓力卸載后材料自身發生的反向彈性變形，是在模具沖壓過程中材料不可避免出現的特性，這會直接影響零件的加工精度，也很難通過機床二次機械加工彌補，因此在模具加工工藝中試模也是必不可少的過程，通過試模確認回彈尺寸，但是盲目試模的成本、效率都很低。

在王洪芬等[1]的研究中分析了沖壓回彈影響因素，韓志仁[2]、胡平[3]等一些學者也對回彈原理和回彈補償做了深入分析。本文在結合數值分析和收集試模中的相關數據，實現科學評估回彈尺寸，并把數據彌補到加工工藝卡中，指導加工。

1沖壓工藝回彈尺寸補償

1.1 材料和試模數據

根據某模具廠家常用的鍍鋅板DC51D+AZ，材料國標號為GB/T14978-2008，收集不同沖壓深度下的該材料回彈尺寸。

1.2 數據處理

一般，四次函數已經可以較為準確地貼合擬合數據，因此設擬合函數形式為：

用表格1中的數據，在軟件matlab中擬合出上述四次曲線函數的參數值分別為：

擬合函數的殘差平方和（SSE）： 0.677188575564715，即擬合函數與實際值較為貼合。

用此函數推導出的沖壓回彈尺寸對比實際沖壓回彈尺寸，兩者差距都在0.1mm以內，符合加工尺寸精度要求。因此，按照此尺寸估算出的回彈尺寸可以較為準備貼合實際回彈尺寸。

3結束語

本文是把沖壓深度作為影響尺寸回彈的主要因素，并用試模數據，高效地推導出不同沖壓深度的回彈尺寸。這種方法有利于減少試模次數，為盲目試模沖壓給出了科學指導建議。當收集數據足夠多，工藝人員也可以利用這種方法，做沖壓回彈尺寸預判，快速確定回彈尺寸。

值得指出的是，在未來工作中，可以嘗試收集不同影響因素對應的數值，擬合多元高次的回彈尺寸函數，用此可以更加精確推導。

參考文獻

[1] 王洪芬，陶忠祥.彎曲件回彈主要影響因素研究[J].吉林工程技術師范學院學報，2009，25（13）：64-66.

[2] 韓志仁，張凌云.壓彎成形回彈預測方法[J].遼寧工程技術大學學報，2008，27（4）：583-586.

[3] 胡平，劉海鵬，柳玉起.厚鈑金件壓彎翻邊與回彈的數值研究[J].固體力學學報，2002，23（1）：72-79.

作者簡介

湯詠（1984-），安徽合肥人;畢業院校：電子科技大學，專業：機械設計及理論，現就職單位：合肥中科環境監測技術國家工程實驗室有限公司，研究方向：機械結構設計。