現(xiàn)代轎車后橋通常采用復(fù)合式后懸架焊接結(jié)構(gòu)。后懸架中的橫梁的橫截面呈V型，是由6mm鋼板沖壓而成的，在V型底部有沖壓凹坑，可*性強(qiáng)化試驗(yàn)表明，這種后橋在使用一段時(shí)間后，會(huì)在橫梁的凹坑附近產(chǎn)生垂直于橫梁軸線方向的裂紋。在產(chǎn)生裂紋的諸多因素中，由于殘余應(yīng)力會(huì)降低材料的抗疲勞強(qiáng)度、抗應(yīng)力脆斷與抗應(yīng)力腐蝕等能力，因而，是值得重視的因素之一。研究橫梁的沖壓工藝對(duì)殘余應(yīng)力的影響，對(duì)合理地設(shè)計(jì)橫梁的沖壓工藝，提高制造質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用壽命具有重要的意義。
南京聚航科技有限公司采用盲孔法，對(duì)用兩種不同沖壓工藝沖壓成型的橫梁（一種凹坑沖壓的較深，稱為橫梁1；另一種凹坑沖壓的較淺，稱為橫梁2）中的沖壓殘余應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)試、比較和分析。結(jié)果表明，沖壓會(huì)在橫梁中產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，具有較深凹坑的橫梁的沖壓工藝好于具有較淺凹坑的橫梁的沖壓工藝。
1、殘余應(yīng)力測(cè)試裝置與方法
試驗(yàn)使用JH系列殘余應(yīng)力專用應(yīng)變片，JHZK殘余應(yīng)力鉆孔裝置，JH殘余應(yīng)力測(cè)試儀，測(cè)試中采用盲孔法測(cè)量殘余應(yīng)力，鉆孔直徑為1.5mm，孔深為2mm。
2、橫梁沖壓殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)果
（1）釋放系數(shù)的測(cè)定
在橫梁所用的板材試件上粘貼5個(gè)殘余應(yīng)力應(yīng)變花，其中3個(gè)粘貼在試件的軸線上，用于測(cè)定釋放系數(shù)，另外2個(gè)對(duì)稱粘貼在時(shí)間的兩側(cè)，用于監(jiān)控加載，使試件產(chǎn)生單向拉伸。鉆孔前后分別將試件安裝到拉伸試驗(yàn)機(jī)上，重復(fù)加載、測(cè)量3次，根據(jù)3個(gè)點(diǎn)的釋放應(yīng)變根據(jù)公式求得釋放系數(shù)，取平均值，作為釋放系數(shù)的*終測(cè)定值。
研究表明，當(dāng)用上述釋放系數(shù)計(jì)算出的s1（或s2）＞ss/3(對(duì)于單向應(yīng)力狀態(tài))、s1（或ss）＞ss/2（對(duì)于雙向應(yīng)力狀態(tài)）時(shí)，由于在釋放應(yīng)變中含有塑性應(yīng)變，因此，須對(duì)釋放系數(shù)進(jìn)行修正，以消除塑性應(yīng)變引起的測(cè)量誤差。根據(jù)所測(cè)定的釋放系數(shù)與文獻(xiàn)中的分級(jí)值，通過線性插值，可以得到釋放系數(shù)分級(jí)值。
（2）測(cè)點(diǎn)的布置
根據(jù)轎車的可*性強(qiáng)化試驗(yàn)結(jié)果，橫梁中的裂紋發(fā)生在凹坑附近，裂紋面垂直于橫梁的軸線方向（x方向）。為了研究橫梁中的沖壓殘余應(yīng)力在開裂處附近的分布情況，考慮到各測(cè)點(diǎn)之間應(yīng)有間隔，利用結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，分別在兩種橫梁外側(cè)凹坑四周布置了7個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中測(cè)點(diǎn)①位于橫梁的V型底部。
（3）測(cè)試結(jié)果
鉆孔時(shí)，在測(cè)點(diǎn)四周會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)變。沖壓在橫梁中會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。兩種橫梁中的沖壓殘余應(yīng)力分布與變化趨勢(shì)基本相同，sxmax均發(fā)生在橫梁的V型底部，在裂紋產(chǎn)生處（x=0處），兩種橫梁中的沖壓殘余應(yīng)力sy和txy基本相等，而sx相差較大，橫梁1的sx=﹣85MPa，橫梁2的sx=49MPa。
（4）殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)論
沖壓會(huì)在橫梁中產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力；在裂紋產(chǎn)生處，兩種橫梁中垂直于裂紋面的沖壓殘余應(yīng)力相差較大，由于橫梁1處為壓應(yīng)力，對(duì)*制裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展有利，因此，橫梁1的沖壓工藝比橫梁2的好，與轎車可*性強(qiáng)化試驗(yàn)結(jié)果吻合。
