滚弯是一种常用的飞机蒙皮成形工艺,通过后续的化学铣切对已成形的蒙皮零件再加工,进一步获取所需要的外形特征。然而,在制造薄壁零件的整个过程中,卸载后的弹性恢复和化铣引起的二次回弹都会导致蒙皮外形尺寸超差,影响后续零部件装配。为开发飞机蒙皮精确成形方法,有必要构建蒙皮滚弯成形-化铣全周期的有限元仿真模型。测试了2198铝锂合金板材沿RD、TD和45°方向的力学性能,并进行了V型弯曲-化铣试验。结果表明:2198铝锂合金板材具有强烈的各向异性。随着化铣深度的增大,化铣回弹量先增大后减小。在深度为32%时不存在二次回弹,且后续回弹行为由正向回弹转变成负向回弹。化铣回弹量随化铣面积增大而增大,随凸模圆角半径增大而减小。构建了V型弯曲-化铣有限元模型。对比了隐式-隐式联合算法、显式-隐式联合算法和网格映射技术三种模拟板材弯曲-回弹的方法和生死单元、子模型以及网格映射三种化铣模拟算法,并对比其回弹预测能力。结果表明:利用隐式-隐式联合算法和生死单元计算的结果最为准确。决定化铣后回弹行为的重要因素是去除层体积上的残余应力积分,当积分在拉伸区域时,化铣回弹为正向回弹,且拉伸区域越大,则回弹越大。模拟与试验结果平均误差为0.44%。基于以上研究,构建了滚弯成形-化铣有限元模型。结果表明:上辊下压量和下辊中心距通过影响塑性变形的比例从而影响滚弯后的回弹。随着化铣深度的增大,残余应力积分减小,所以化铣回弹减小。化铣面积越靠近残余应力集中的挤压区,化铣回弹增大的幅度越大。通过增大下压量和化铣深度或减小中心距和化铣面积可以有效地控制因化铣引起的二次回弹。