汽车门框上条是车门的重要组成部分,与密封条和玻璃相互配合,起到防水、防尘、隔声的作用。汽车门框上条是复杂截面的三维拉弯件,其型材材料为弹塑性材料。拉弯成形过程中,型材发生弹性变形和塑性变形。拉弯成形结束后,载荷卸除,弹性变形发生回复,塑性变形得到保留,表现为拉弯工件弯曲半径的变大、弯曲角度的减小。汽车门框上条拉弯卸载后的回弹是由其材料特性决定的不可避免的现象,当回弹超出允许误差时,将造成密封条和玻璃安装困难,影响车门密封性能。因此,对于回弹的控制是汽车门框上条拉弯成形研究的主要问题。型材拉伸量较小时,拉弯型材内侧材料受到压应力,易发生起皱,造成材料局部堆积,严重影响了产品表面质量和轮廓精度。故以减小回弹和起皱为目标,利用数值模拟方法对汽车门框上条拉弯回弹进行了研究,主要工作分为以下几个方面:(1)对汽车门框上条型材材料进行了材料实验,获取了准确的材料力学性能参数,为拉弯回弹数值模拟奠定了基础。建立了汽车门框上条拉弯回弹计算有限元模型,对模拟回弹结果进行了试验验证。选取了影响汽车门框上条拉弯回弹量的主要因素,研究了各因素对回弹的影响大小和规律。对比了四种加载方式下汽车门框上条拉弯回弹和起皱情况,得到了有利于减小回弹和起皱的加载方式。(2)总结了十种汽车门框上条拉弯成形拉伸量分配方式,提出了型材贴模间隙的表征方法。以变曲率汽车门框上条和等曲率门框上条为研究对象,分析了拉伸量分配方式对于卸载回弹量和型材贴模间隙的影响。结果表明,变曲率拉弯采用拉伸量按曲率分配的回弹量和贴模间隙最小,等曲率拉弯采用拉伸量按线性递增函数分配能获得较小回弹量和较小贴模间隙,成形效果最好。(3)借鉴功能梯度材料的概念,将汽车门框上条型材划分为不同层数,根据趋于稳定的回弹量,发现80层型材的连续性较好,将其作为拉弯回弹进一步研究的对象。分析对比了四种屈服强度排布方式拉弯回弹量和起皱结果,表明采用屈服强度递增排布的回弹量和起皱最小。比较了型材轴向拉伸量为0、0.5%、1%、1.5%和2%时,80层屈服强度递增排布型材和单一屈服强度均质型材的拉弯回弹结果,结果表明,功能梯度型材比均质型材拉弯成形效果好。