浅析基于数据拟合的模具冲压工艺回弹尺寸推导

摘 要 针对模具冲压回弹问题，在试模中，测量冲压深度和相应的回弹尺寸，使用这些数据以冲压深度为变量，利用matlab拟合回弹尺寸函数，从而推导出某次冲压深度下的回弹尺寸，并用该尺寸补偿到加工工艺方案中。该补偿回弹尺寸的方法科学、可推广，有利于减少试模成本，提高试模效率。

关键词 模具冲压;回弹尺寸补偿;试模;数据拟合

概述

在降本提效的要求下，模具加工是批量设备加工制造技术的发展方向。模具加工的优势在于设备一体化，无须焊接弥补缝隙，更无须装配连接，成型后即可做表面处理，出成品。而回弹特性是冲压力卸载后材料自身发生的反向弹性变形，是在模具冲压过程中材料不可避免出现的特性，这会直接影响零件的加工精度，也很难通过机床二次机械加工弥补，因此在模具加工工艺中试模也是必不可少的过程，通过试模确认回弹尺寸，但是盲目试模的成本、效率都很低。

在王洪芬等[1]的研究中分析了冲压回弹影响因素，韩志仁[2]、胡平[3]等一些学者也对回弹原理和回弹补偿做了深入分析。本文在结合数值分析和收集试模中的相关数据，实现科学评估回弹尺寸，并把数据弥补到加工工艺卡中，指导加工。

1冲压工艺回弹尺寸补偿

1.1 材料和试模数据

根据某模具厂家常用的镀锌板DC51D+AZ，材料国标号为GB/T14978-2008，收集不同冲压深度下的该材料回弹尺寸。

1.2 数据处理

一般，四次函数已经可以较为准确地贴合拟合数据，因此设拟合函数形式为：

用表格1中的数据，在软件matlab中拟合出上述四次曲线函数的参数值分别为：

拟合函数的残差平方和（SSE）： 0.677188575564715，即擬合函数与实际值较为贴合。

用此函数推导出的冲压回弹尺寸对比实际冲压回弹尺寸，两者差距都在0.1mm以内，符合加工尺寸精度要求。因此，按照此尺寸估算出的回弹尺寸可以较为准备贴合实际回弹尺寸。

3结束语

本文是把冲压深度作为影响尺寸回弹的主要因素，并用试模数据，高效地推导出不同冲压深度的回弹尺寸。这种方法有利于减少试模次数，为盲目试模冲压给出了科学指导建议。当收集数据足够多，工艺人员也可以利用这种方法，做冲压回弹尺寸预判，快速确定回弹尺寸。

值得指出的是，在未来工作中，可以尝试收集不同影响因素对应的数值，拟合多元高次的回弹尺寸函数，用此可以更加精确推导。

参考文献

[1] 王洪芬，陶忠祥.弯曲件回弹主要影响因素研究[J].吉林工程技术师范学院学报，2009，25（13）：64-66.

[2] 韩志仁，张凌云.压弯成形回弹预测方法[J].辽宁工程技术大学学报，2008，27（4）：583-586.

[3] 胡平，刘海鹏，柳玉起.厚钣金件压弯翻边与回弹的数值研究[J].固体力学学报，2002，23（1）：72-79.

作者简介

汤咏（1984-），安徽合肥人;毕业院校：电子科技大学，专业：机械设计及理论，现就职单位：合肥中科环境监测技术国家工程实验室有限公司，研究方向：机械结构设计。