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汽车的白车身减重是轻量化的重要内容。
辊压件是白车身的重要构件。
本文介绍了汽车中辊压成形的应用及关键技术，特别是高强钢的辊压成形中的回弹、变形能以及扭曲、侧弯、边波等缺陷的预防和解决办法。
开发了多代保险杠、防撞杆、门槛等辊压件产品。
对于辊压成形国内外先进技术的发展作了介绍。
汽车轻量化中的辊压件为减少能源消耗和环境污染，汽车轻量化成为世界各国汽车制造的新趋势。
白车身作为汽车的重要部件，占到总车重量的40%左右，因此白车身的减重优化成为轻量化设计的重要内容。
目前国际上新车型白车身开发设计，广泛采用先进高强度钢板，其中有相当部分的构件，诸如前后保险杠、门梁、框轨、车顶弓型架、车身的B柱及底盘等构件，都是由辊压成形制造方式完成的。
辊压成形工艺广泛应用于汽车部件的制造，汽车上很多部件是由辊压工艺生产的（图1）。
辊压成形工艺与传统冲压相比，具有高效、节材、环保、成本低等突出优点，成为汽车部件制造工艺方法之一。
据统计采用辊压工艺制造的汽车部件，大约为车重的10%左右。
图1 辊压工艺生产的汽车零件辊压成形是通过顺序配置的多道次成形轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行弯曲，以制成特定断面的型材。
辊压成形与其他板金属成形的工艺相比，具有以下优点：⑴生产效率高，适合于大批量生产，和冲压、折弯工艺相比提高效率10倍以上，制造成本大幅降低。
⑵加工产品的长度基本不受限制，可以连续生产。
⑶产品的表面质量好，尺寸精度高。
⑷在辊压成形生产线上可以集成其他的加工工艺，如冲孔、焊接、压花等。
⑸与热轧和冲压工艺相比能够节约材料15%～30%。
⑹生产噪声低，无环境污染。
辊压成形工艺加工出来的型材其断面结构合理、品种规格繁多、几何尺寸精确，体现了现代社会对材料轻型化、合理化、功能化的使用要求。
辊压成形是一种高效节能的工艺技术，符合“发展循环经济，创建节约社会”的政策要求。
辊压成形采用先进的高效生产工艺，使成形截面达到最好的力学性能。
高强钢辊压成形的关键技术先进高强度钢AHSS（Advanced High Strength Steel）具有优良的材料性能。
典型汽车高强度钢板冲压产品回弹补偿研究闫庆禹 杨明 赵维川 段彦宾普什模具有限公司摘要：在节能、环保和安全成为当今世界汽车工业关注的重要课题的大背景下，汽车轻量化技术的现实意义是毋庸置疑的。
在不牺牲车辆安全性前提下新材料大量被应用,而新材料中高强度钢板运用最为经济和广泛。
然而高强度钢板的成型难度大，回弹量大，回弹形式更为复杂，给保证产品精度、焊接精度以至于整车精度带来困难。
本文讨论两种回弹补偿方法联合使用进行回弹补偿，利用数值模拟回弹补偿和逆向工程回弹补偿联合使用的方法。
利用公司的实际项目，用此回弹补偿方法对典型的B柱高强度钢板产品进行研究，证明了此方法的可行性。
关键词：车身冲压件，汽车冲压模具，高强度钢板，回弹补偿，数值模拟1背景及意义汽车工业是国家经济发展中的支柱产业，2010年我国汽车产销双双超过1800万辆。
然而汽车数量的增长对环境带来的压力越来越大，各类机动车辆排气污染已占城市大气部份污染物的70%以上[1]。
经实验证实，车重每减轻10%，可节省燃油3%-7%，车重每减少100公斤，油耗可减少0.3升/百公里[2]。
如何在保证汽车安全性前提下降低车身质量是非常矛盾的，目前采用高强度钢板代替现有的钢板最为经济，应用最为广泛。
然而高强度钢板的成型难度大，回弹量大，回弹形式更为复杂，给保证产品精度、焊接精度以至于整车精度带来困难。
一辆轿车包含约300个冲压产品，需要约1500套冲压模具[3]。
冲压模具开发周期占用汽车开发周期的三分之二，而费用占整个汽车开发费用的二分之一。
高强度钢板模具的开发常因为回弹问题而造成模具报废，造成车型开发周期延长成本增加。
模具开发企业采用更精确的计算机模拟分析来预估回弹量，采用有效的回弹补偿方案，以达到缩短模具开发周期、减少模具改修次数的目的。
对提高车身精度、缩短汽车开发周期、降低汽车成本具有重要的意义。
2高强度钢板回弹补偿研究现状回弹模具补偿法，即通过对模具型面进行预修正，使得冲压件回弹后的形状刚好和设计模具相同，这种方法可以从根本上解决汽车外覆盖件成形的回弹问题。
车架纵梁回弹问题的解决杨杰1[摘要]：纵梁在车架结构中，主要通过吸收碰撞动能来为车架承受载荷与冲击，属于最重要的吸能元件。
但其特殊的结构特征、材质以及料厚决定了其成形性差，易产生回弹、扭曲等严重质量问题，影响整车装配。
本文结合纵梁前段冲压工艺的优化过程，重点阐述了通过改变冲压件成形应力状态，使之发生充分塑性变形、以减小回弹的方法。
[关键字]：纵梁前段、回弹、高强钢1 引言车架要具有足够的强度和刚度，以承受汽车的载荷和从车轮和悬架传来的冲击。
车架由纵梁与其他零件共同组装构成。
纵梁是车架的基础件，决定着车身的刚性和耐冲击性。
当汽车发生碰撞的时候，其能量主要由车架的变形来吸收。
在车架前部的吸能结构中，纵梁是最重要的吸能元件，在车辆发生正面碰撞时，纵梁是继保险杠总成压溃失效后产生塑性变形以吸收碰撞动能的主要部件。
所以，纵梁是重要的安全部件①。
所以，对其尺寸精度与质量的严格要求，决定了它在车身结构中的特殊地位。
对于几字型截面冲压件来说，腹面、翼面落差较大，强度高，材料厚，成形困难。
本文结合工艺优化及现场调试，以江淮汽车股份公司某纵梁前段为例，通过对几字型截面纵梁冲压工艺的优化研究，浅析解决类似件回弹与扭曲问题的方法。
2零件工艺分析2.1 产品分析图1是某纵梁前段零件。
零件料厚2.0mm，材料为B410LA，外形尺寸2041 mm×119mm×131mm。
屈服强度σs≥ 420 Mpa，抗拉强度σb≥598 Mpa。
n值0.17，R45值0.71。
该件从端部开始，底面、腹面呈阶梯状变化，落差较大。
腹面及底面开有安装孔及定位过孔。
横截面呈几字型。
腹面高度（X：-307，Z：-70）至（X：267，Z：10）部分沿Z轴负向非均匀收边，高度差80mm。
端头有法兰。
底面内径自（X：-220，Z：-133）处开始，沿X轴，由72mm 收缩至59mm。
翼面有凸台等特征。
该件与多个件搭接，对匹配间隙的要求较高，如不合格，会导致焊点扭曲和强度不够，焊点严重凹陷等问题，最终影响焊接总成精度。
对每一步增量：
式中为当前时间，T p是总的分析计算时间。
牛顿迭代公式如下：
式中K（i）为当前切向刚度矩阵；F（i）为施加的载荷向（i）为内应力向量。
e
式中σ（i）为当前主应力。
在当前刚度矩阵
力刚度的计算基于等效应。
当假象应力完全去除后，可得到回弹后的零件形状及其相应的残余应力回弹仿真的结果是否正确，还有一个最主要的影响因
会产生变化。
板料在冲压成型之前就有一定的应力应变。
这种情况下，
MPa，N值=0.152。
成型分析参数设置：压边圈行程为100mm，压边力为150T，摩擦系数为0.17，分析模型设置见图2。
成型分析结果如图3所示。
5高强度钢零件的回弹分析及回弹补偿
回弹分析采用静式隐力算法，如图4所示，回弹主要集中在两端和侧壁，最大反弹量有5mm。
从图4可以得出，该零件回弹量较大，达不到所需的品质要求，因此需要对零件进行回弹补偿计算。
由于产品的法兰面用压边圈，同时压边圈也存在较大的反弹量，为了保证产品的相对关系，需要对整个形面进行整体补偿计算。
通过三次迭代补偿后，反弹量控制在1mm以内，再加上对于高强度板的经验数据，需要多补偿2.5-3.0mm。
图1零件形状
图2模型设置图3分析结果图4回弹结果。
第九章回弹补偿回弹补偿模块（SCP）是eta/DYNAFROM 5.6中新增加的一个用于工具回弹补偿计算的模块。
通过使用诸如铝合金、高强度钢以及超高强度钢之类的高级板料，既减轻了车体的重量，又保证了汽车的安全性能。
随着高级板料被越来越多的应用到车体制造中，金属冲压工业领域也涌现出若干新课题。
其中一个重要的课题就是成形后由于板料弹性回复和不均匀的应力分布导致的回弹现象。
传统上，回弹可以通过过度弯曲、整形等方式在车间解决。
现在在预测钣金零件回弹以及有效地对模具进行回弹补偿方面，冲压CAE软件扮演着一个重要的角色。
用户可以在经过拉延、修边和翻边等一系列工艺过程后采用冲压CAE 软件进行回弹分析。
但是如果要对原始模具曲面进行补偿以解决回弹问题，这就需要使用回弹补偿技术。
几十年来，回弹补偿都是依靠工程师的经验完成的。
如今，随着计算机硬件和软件技术的不断发展，回弹补偿可以方便地在如eta/DYNAFORM之类的CAE软件中得到解决。
在eta/DYNAFORM中，通过进行回弹补偿，可以修正回弹后的零件形状，从而达到所需零件设计的尺寸公差。
如图9.1所示，回弹补偿在一系列成形模拟和回弹分析之后进行。
图 9.1回弹补偿流程示意图在eta/DYNAFORM中，回弹补偿菜单如图9.2所示。
包括回弹补偿模块（COMPENSATION）、补偿结果检查（RESULT CHECK）、网格拓朴结构修复（TOPOLOGY REPAIR）、变形（MORPHING）和曲面映射（SURFACE MAPPING）功能。
下面将对每一个功能进行的详细介绍。
图9.2回弹补偿菜单9.1回弹补偿（COMPENSATION）在进行回弹补偿之前，用户需要分别导入回弹前和回弹后的结果文件（DYNAIN文件）。
同时，用户还需要导入上一步的工具网格（如果是第一次作回弹补偿，导入原始工具网格）。
如果一次补偿不能够得到期望的形状，可以采用多次迭代的方法来进行补偿。
Autoform V4.1.1 模块介绍Autoform为模具制造商和板料成形工业提供软件解决方案。
使用Autoform软件，可以提高工艺规划的可靠性、减少模具调试次数、缩短模具调试的周期，以最大的可信度提高零件和模具设计质量。
另外，也可以减少模具故障而导致压机停机的时间以及降低生产废品率等。
基于实践、工业技术的技巧和板料成形专家的经验，Autoform提供了一套完整的、集成化的系统，为产品开发过程链中的每一个阶段提供分析、审核和优化等高度专业化的功能。
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可以为小型和中型的公司提供各种独立的模块，也可以为大公司提供集成的多模块系统。
图1. 贯穿整个产品开发过程链的软件解决方案因为Autoform的软件模块完全集成化，这样在产品开发过程早期阶段的方案理念和结果能够容易地并直接地用于后面的阶段。
这就使客户能从同步工程的过程中获益，优化时间、成本和质量，从而使效率和生产率最大化。
PartDesigner零件设计模块这个模块可以帮助用户简单并快速地修改零件。
可成形性分析需要反复地对零件特征进行设计，重新设计的造型也需要反复的评价，直到确定零件成形牢靠。
为了快速并可靠完成可制造的零件设计，零件修改必须在实现上简单快速，可成形性模拟的结果也必须能够快速得到。
然后由设计人员确保最优化的产品造型被鉴定和被确认。
然而，依赖CAD系统并不是一个完成它的有效的方法。
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应用的多样化和用户的多样化，也就是产品设计人员和工程师、工艺和模具型面设计人员、材料和模具成本评估人员的多样化，由于Autoform一步法模块的易用性，并用相对简单的数据就可以运行一步法进行模拟计算，这是可能的。
