近年来,随着交通运输业的快速发展,应用于车体结构件的铝合金材料得到了广泛应用,铝合金材料在保证车体轻量化的同时,还能有效的满足强度要求。多点三维拉弯成形技术作为加工铝合金材料的一种新型成形工艺,既具备模具型面可调的技术优势,同时还可以实现三维空间内的精确成形。然而,由于回弹是金属塑性变形过程中不可避免的现象,且受到了诸如材料参数、几何参数和工艺参数等多种因素的影响,成为影响三维拉弯成形精度的主要问题之一。为此本文以薄壁型材构件为研究对象,采用数值仿真和实验的方法,对三维拉弯成形中的回弹量进行了预测,对影响回弹变形的因素即回弹特性进行了定量分析。本文的主要研究内容及结论如下:(1)对拉弯成形中的三个变形阶段进行了分析;建立了矩型材三维拉弯成形过程有限元模型,并分别介绍了数值模拟算法选择、网格划分和边界条件设置等有限元建模过程中的关键问题处理;得出了三维拉弯成形过程的应力应变结果,成形制件几何形状流畅规则,应力和应变的变化连续,仿真结果较为理想。(2)将三维回弹变形分解为水平方向和垂直方向回弹量,建立了回弹评价体系;使用ABAQUS预定义场功能,基于成形过程的仿真结果建立回弹预测模型,得出了回弹预测的结果;基于课题组开发的柔性多点三维拉弯成形装备,通过实验的方法验证了回弹预测模型的有效性,回弹预测的水平和垂直最大绝对误差为0.52mm和0.36mm,预测的相对误差小于15%。(3)基于上述建立的数值仿真模型,研究了工艺参数对回弹特性的影响规律,结果表明:回弹量随着材料弹性模量的增大而减小;预拉伸量对垂直方向回弹量影响显著,随着预拉伸量的增大而减小;预拉伸量为0时,随着补拉伸量的增加,垂直方向回弹量有所降低,但并不随着补拉伸量的进一步增大而继续降低;预拉伸量为100%屈服点时,随着补拉伸量的增大,水平方向回弹量呈减小趋势;此外,适当增加多点模具数量,有助于减小成形件的回弹,适当减小多点模具宽度,对回弹的产生有抑制作用;减小成形件和模具间摩擦系数可以提高成形精度。(4)基于该模型,本文还研究了工件几何参数对回弹特性的影响规律,结果如下:弯曲半径方面,随着水平方向弯曲半径的减小,水平方向回弹量呈增大的趋势,垂直方向的回弹量呈减小趋势;垂直方向弯曲半径的减小的过程中,水平方向回弹量呈减小趋势,垂直方向回弹量呈增大趋势;截面形状方面,受截面形状的影响,矩形和L形截面型材具有相似的回弹变化趋势,而T型材的回弹变形在水平方向上与L型材相似,在垂直方向上与矩型材相似;随着型材截面厚度的增加,垂直方向回弹量呈明显减小趋势;截面大小对水平和垂直方向回弹量影响不明显。本文通过对三维拉弯成形中影响回弹量的多种工艺参数和几何参数的研究,为后续加工生产中提高成形精度提供了参考。