铝合金应用于车身可有效减轻车身重量,提高燃油经济性和续航里程。但铝合金常温下延展性较差,冲压后板料弹性回复和应力分布不均导致的回弹现象较低碳钢更严重。与破裂和起皱相比,冲压回弹更难控制,是实际生产和学术研究中关注的重要问题。冲压回弹对后续的车身装配和整车外观质量有很大影响,也是车身制造领域主要关注的问题之一。本文以铝合金引擎盖外板为研究对象,从模具设计、成形工艺和型面补偿3个方面研究各因素对成形后回弹的影响规律和解决措施,主要开展以下工作:(1)研究拉深模具形状对铝合金引擎盖外板冲压回弹的影响规律,确定使修边后回弹最小的模具形状。根据模具设计准则并结合铝合金成形特性确定冲压方向、压料面距离、凹/凸模圆角半径和拔模斜度4个模具形状设计变量及其变化范围,以铝合金引擎盖外板修边后最大回弹量为评价指标,进行正交试验设计。对试验结果进行极差分析和方差分析,得到各模具形状参数对修边后回弹的贡献比、显著性和影响规律,预测出使修边后最大回弹量最小的最优模具方案,并对最优方案进行验证。接着通过对最优模具方案的拉深成形结果进行分析,进而增大模具后端曲率半径使拉深工序的成形性更好,为后续工艺参数的优化留下足够的优化空间。(2)研究拉深工艺参数对铝合金引擎盖外板冲压回弹的影响规律,确定使修边后回弹最小的工艺参数。以最优模具方案为基础,通过对采用整体拉深筋试成形的成形极限图和厚度分布图进行分析,将拉深筋进行分段,并以各部分减薄分布尽量均匀为目标,以没有破裂、起皱和成形不足为约束,对各段拉深筋阻力的大小关系进行正交试验设计和分析,确定各段拉深筋阻力的大小关系。接着确定板料厚度、摩擦系数、模具间隙、拉深筋阻力系数、虚拟冲压速度和压边力的变化范围,并以修边后最大回弹量为评价指标,进行正交试验设计,分析各成形工艺参数对铝合金引擎盖外板冲压回弹的影响规律,得到最优工艺参数组合,在没有破裂、破裂危险、起皱和成形不足等缺陷的前提下,将回弹降到最小。(3)研究补偿因子对铝合金引擎盖外板冲压回弹型面补偿效果的影响规律,确定使最终零件偏差满足公差的补偿方案。在最优模具形状和最优成形工艺参数的基础上,采用非线性反向补偿法,通过模具型面对铝合金引擎盖外板冲压成形的回弹进行补偿。研究补偿因子对补偿效果的影响规律,并确定最优的补偿方案,使回弹后零件形状与设计零件形状的偏差满足公差要求。