在现代工业中,铝合金具有密度小、耐腐蚀、比强度高等优点,已成为汽车产业中替换钢铁材料的最优选材。综合性能相对优越的6xxx系铝合金在汽车工业中有着更广阔的应用前景。在汽车制造中通常需要将车身用板材弯曲成一定的曲率,考虑到对空气动力学,结构力学和美学的要求,这对板材的弯曲性能提出了更高的要求。铝合金的弯曲性能和热处理状态、成形温度以及复杂的工艺参数密切相关。掌握铝合金板的弯曲变形规律对提高其弯曲性能有着重要的意义。本文以6061铝合金板为研究对象,通过三点弯曲实验,分别研究了不同热处理状态(自然时效(NA)、均匀化处理(HT)、固溶处理(ST)和人工时效(T6-4h和T6-8h))和变形条件(初始板材温度T、压头半径R和支撑柱跨距L)对铝合金板弯曲变形的影响规律。其中,在不同变形条件下,首先通过单因素弯曲实验选择出每个变形条件的三个水平。然后基于不同变形条件的Box-Behnken响应面法建立了关于弯曲角度、弯曲半径和回弹角的回归模型。最后通过方差分析确定各个变形条件对铝合金板回弹角的敏感程度,并建立关于回弹角的响应面模型。同时使用有限元软件LS-DYNA,进一步探明了铝合金板在不同热处理状态和高温条件下的主应力分布情况。本文的主要研究结果如下:(1)在不同热处理状态下,T6-8h铝合金板的弯曲位置变形最严重,表现为最小的弯曲半径和弯曲厚度,分别为25.7mm和1.85mm。然而均匀化铝合金板的弯曲半径最大,相比自然时效铝合金板提高了 45.9%。这是由于更多的材料参与弯曲变形所致。均匀化处理和固溶处理的铝合金板的弯曲性能均高于自然时效和T6铝合金板。时效时间的增加可以提高T6铝合金的材料强度,从而产生更大的回弹和中性层偏移。T6-8h铝合金板的回弹角和中性层偏移量最高,分别为20.3°和0.25(用中性层系数表示)。而均匀化铝合金板的回弹角和中性层偏移量最低,分别为10.1°和 0.45。(2)在不同变形条件下,影响弯曲变形后回弹角的敏感因素水平顺序为:初始板材温度、支撑柱跨距和压头半径。以铝合金板的弯曲角度为120°为优化目标。响应面优化结果表明:符合目标试样弯曲参数的最优变形条件取值为:T=317℃,R=10mm,L=119mm,并良好的通过了实验验证。通过回归分析建立的数学模型能够准确预测6061铝合金板的弯曲变形行为。