摘要
随着汽车轻量化技术的不断发展，超高强钢辊弯成形产品在汽车工业领域广泛应用，其有关回弹问题国内外学者进行了大量研究，且更多的集中于未设有预冲孔金属板带在辊弯成形工艺、工艺参数、材料和材料模型等方面对回弹的影响。考虑零部件的装配需求，大量的汽车零部件需要在辊弯成形前进行预制缺口，即加工预冲孔，而有关带有预冲孔金属板带在辊弯成形中的回弹问题尚需进一步探究。超高强度钢金属板带辊弯成形时回弹较大，且预冲孔存在会对回弹有一定影响。为此，文中以汽车门槛件为研究对象，采用有限元数值模拟和实验验证相结合的方法，研究超高强钢辊弯成形中预冲孔对回弹的影响，以提高汽车门槛件的成形精度。论文主要研究内容包括： （1）马氏体1300Mpa（MS1300）超高强钢进行单轴拉伸和循环加载拉伸实验，获得其真实应力应变数据，利用Matlab软件进行数据拟合，获得弹性模量与塑性应变之间的变化曲线和数学模型。 （2）设计了成形条件与实验相同的带有预冲孔汽车门槛件辊弯成形工艺方案，构建其有限元模型，并通过实验验证有限元模型的数值求解精度。结果表明，所建立的带有预冲孔汽车门槛件有限元模型与实验结果之间成形角度误差小于5%，符合设计精度要求。 （3）将变弹性模量数学模型应用于有限元模型，对比使用恒值弹性模量和变弹性模量有限元模型的仿真回弹结果。结果表明，变弹性模量法对超高强钢汽车门槛件预冲孔所在区域的回弹预测精度提高了15%左右。 （4）设计了改变预冲孔形状、预冲孔位置、预冲孔尺寸、预冲孔之间的距离、道次数、板厚和机架间距多个汽车门槛件的辊弯成形方案。结果表明，预冲孔的存在会减小回弹，在汽车门槛件不同位置的预冲孔对回弹的影响程度不同，不同形状的预冲孔对回弹的影响也不同。预冲孔所在区域的回弹随机架数、带钢厚度和预冲孔直径的增加而减小，随机架间距和预冲孔间距离的减小而减小。
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