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板料在冲压成形过程中出现的最主要的缺陷为破裂、起皱和回弹,其中回弹问题最为复杂。由于回弹是板内残余应力在变形后不断释放引起的。因此,研究低残余应力的板材塑性加工方法,可以保证板材在加工变形后的成形质量和精度。基于金属在冲锻成形过程中的变形特点,本文通过冲锻复合成形工艺改变板内局部纤维的塑性变形,使得残余应力场得到重新分布从而降低应力值。全文针对2024铝合金板材,采用基本性能实验和数值模拟相结合的方法,证实了冲锻复合成形工艺对降低残余应力的效果。首先通过沿轧制呈0°、45°、90°不同方向的单轴拉伸实验,研究了2024铝合金板材在25℃、200℃和400℃三个温度下的力学性能参数。并分析材料在不同温度和应变速率下的塑性流变行为,为材料的热加工工艺提供了一定的指导意义。针对工程应用中典形的V形构件,设计了一套三点弯曲模具。在不同弯曲角(60°、90°和120°)、相对弯曲半径(2、3、4)及不同成形温度下,对2024铝合金板材进行V形弯曲试验,分析不同工艺参数下的回弹规律。并结合X射线衍射原理和电解抛光剥层法测量了弯曲圆角处沿板厚分布的残余应力场。结果发现,弯曲处的残余应力呈现拉应力和压应力的交替分布,残余应力的峰值位于±300MPa之间,相对于屈服应力所占比重较大。在同等条件下,采用ABAQUS有限元软件模拟分析了V形弯曲后的残余应力场,结果显示由计算机软件计算得到的沿层深分布的残余应力场分布规律与实验现象吻合度较好,验证了有限元分析方法的可靠性。基于金属在冲锻成形过程中的变形特点,本文提出了一种调节残余应力的新方法,即通过冲锻复合成形工艺来降低残余应力。不同工艺条件下的有限元分析结果显示,V形件经过冲锻成形后,弯曲处的残余应力性质发生了改变,并且应力的峰值位于±100MPa之间,残余应力得到了显著降低,降低幅度达70%以上,验证了采用冲锻成形工艺降低残余应力这一设想的可行性。