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辊弯成型过程是一个复杂的变形过程,近年来先进高强度钢得到了越来越广泛的应用,由于该材料具有很高的硬化率,使其成型过程较常用的低碳钢增加了难度,特别是成型回弹的控制问题,已成为先进高强度钢辊弯成型的一个难点。有限元仿真的方法在辊弯成型中正获得越来越多的应用,该方法对于处理成型过程的仿真通常可以得到较好的结果,但对于处理成型回弹问题往往不够理想。原因是多方面的,其中材料模型存在不尽合理的地方,如未能考虑材料的包辛格效应。对于先进高强度钢的辊弯成型仿真,开发一种考虑包辛格效应的材料模型是一件有意义的工作。采用更加符合实际的材料模型,可使辊弯成型过程仿真更接近实际情况,这是成型形回弹仿真的基础,成型形回弹仿真将为成型回弹控制提供依据。回弹对成型产品的尺寸、形状精度有大的影响,尤其对一些加工硬化明显的材料,如先进高强度钢,影响更大。本文利用有限元软件ABAQUS对先进高强度钢的辊弯成型进行了数值模拟。建立了U型截面辊弯成型仿真模型,对先进高强度钢DP800辊弯成型及回弹进行了分析。本文采用混合硬化弹塑性本构关系,提出了基于弹性张量的应力补偿更新算法,引入等向强化系数,给出了有限元计算的步骤,基于ABAQUS/EXPLICIT平台开发了用户材料子程序VUMAT,并在单个单元模型中验证了其可靠性。本文对先进高强度钢辊弯成型回弹作了初步的有限元仿真分析,得出了模型参数对回弹影响的基本规律,对辊弯成型工艺具有指导意义。研究结果表明:使用ABAQUS进行仿真时,利用显示算法计算板料辊弯成型,采用隐式算法计算回弹在理论上是可行的,实际应用中也有较高的效率和实用价值。从仿真结果可以得出:随着板料厚度的增加,材料的塑性屈服越显著,回弹角度变小。随着板料弯角半径的减小,材料的塑性屈服越显著,回弹角度变小;反之板料厚度减小,板料弯角半径增大,回弹角度变大,即先进高强度钢DP800的回弹量与板厚成反比,与弯角半径成正比。本文对比分析了先进高强度钢辊弯回弹的仿真分析结果和BISWAS回弹公式计算结果。研究结果发现BISWAS回弹公式不能简单地应用于先进高强度钢的辊弯回弹计算,而应考虑屈服应力随弯曲角度增加而增大的特性,寻求新的计算方法。