轻盈之韧：铝板与钢板的较量——揭秘铝板回弹特性

铝板真的轻，铝板的回弹真是大，本文先对钢板和铝板做了粗略的对比，然后对其硬化曲线（应力应变曲线）做了论述，最后简单概述了铝板的回弹控制策略。铝板回弹问题是公认的冲压行业难题，本文只是做科普式论述，不做具体案例的细化应对措施阐述。

钢板铝板综合对比

钢板和铝板是目前汽车覆盖件中常用的两种材质。那么二者有哪些差异呢，让我们从以下维度做一下粗略对比，其中密度和耐腐蚀性对整车性能有利，强度较低和弹性较好为冲压带来难度。

钢板铝板硬化曲线对比

硬化曲线是描述材料在受力作用下发生硬化行为的图表，它对于理解材料的成形性能和预测成形过程中非常重要。由于铝板和钢板的材料性质不同，它们的硬化曲线也有所区别。

钢板：钢板的应力应变曲线通常分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、应变硬化阶段和颈缩断裂阶段。在弹性阶段，应力与应变成正比，即遵守胡克定律。屈服阶段开始时，材料出现屈服点，此后即使应力不再增加，应变仍会继续增加，表现为塑性变形。应变硬化阶段中，材料的抗拉强度逐渐增加，直至达到最大值，即抗拉强度。最后，在颈缩断裂阶段，材料的截面开始减小，应力反而下降，最终导致材料断裂。钢板的硬化曲线则表现出较高的屈服强度和较低的延伸率，这意味着钢板在达到屈服点后会迅速硬化，变形能力较弱。钢板的硬化曲线通常较为陡峭，这表明在塑性变形阶段，钢板的硬度变化较大。

铝板：铝板的应力应变曲线也可以分为几个阶段，但通常不像钢板那样明显。铝板的弹性阶段同样表现为应力与应变的线性关系，铝板的弹性模量约为钢板的1/3，且其屈服点可能不如钢板那么明显。在屈服点之后，铝板开始发生塑性变形，但由于其塑性变形能力较强，其应变硬化阶段可能不如钢板那么突出。铝板的断裂阶段通常伴随着较大的塑性变形，这意味着在断裂前，铝板可以经历较大的变形而不完全断裂。铝板的硬化曲线通常表现出较低的屈服强度和较高的延伸率，这意味着在达到屈服点之前，铝板可以承受较大的变形而不断裂。铝板的硬化曲线通常较为平缓，这表明在塑性变形阶段，铝板的硬度变化较小。

铝材薄板的成形回弹

回弹是冲压成形零件的重要问题之一，尤其对于铝合金板冲压成形，对回弹的控制除了现有CAE模拟分析手段外，采用调试与设计的充分联动，通过设计指导模具调试是改善成形回弹、提升零件精度的重要手段。

（1）铝合金板回弹比钢板要大3倍左右，建议主要在拉深工序上控制回弹，尽量避免整形等二次成形，并且要求铝板的工艺补充不要有尖锐的R特征，这主要是为了避免处理铝板开裂问题导致工艺补充变化，从而导致回弹状态发生变化。

（2）调试与设计充分联动，铝材模具调试周期比一般钢板模具周期长1/5，出现回弹较大的情况时，调整补偿量并通过降刻模具，实施模具型面的重新加工、研配，以达到改善目的，对于技术实力较差的公司，经常发生多轮降刻的情况。

（3）铝板模具的型面着色率达到90%以上，调试冲次数增加到一般钢板模具的3倍左右，以充分达到稳定成形的状态。