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汽车轻量化趋势下,铝合金板材在车身中的使用比例逐年提升,冲压成形过程中容易出现的回弹缺陷是阻碍其在车身制造中大规模使用的主要原因之一。解决回弹问题的关键任务是准确预测回弹,有限元分析是预测回弹的重要工具,有限元模拟时选用恰当的本构模型可以使回弹预测的结果更为准确。研究不同本构模型对回弹预测精度的影响,并通过合理的回弹评价方法对零件的冲压回弹情况进行分析,对提高铝合金冲压件生产开发效率、加速铝合金在轻量化车身中的应用有重要意义。本文针对AA5754-O铝合金结构件的回弹预测及评价进行研究,主要内容及结论如下:(1)分别设计单向拉伸实验、循环剪切实验及液压胀形实验对AA5754-O板材在不同应力状态下的力学特性进行研究,并对不同取向下单向拉伸的力学特性进行分析对比,结果显示:AA5754-O不具有明显的各向异性;其在循环加载时随着循环次数的增加其剪切模量逐渐降低,剪切应力逐渐饱和,并且会表现出明显的包申格效应;在等双拉应力状态下,AA5754-O的屈服应力为86.87Mpa。(2)基于MATLAB开发双目DIC数据处理系统,并将其运用于液压胀形实验的数据处理。该系统基于线性三角形法实现试样的三维重构,基于有限应变理论实现不同类型应变张量的计算,此外还具有数据可视化功能。(3)基于实验数据完成AA5754-O本构模型的参数标定,并利用屈服准则对不同取向下AA5754-O屈服强度、r值进行预测。通过用户材料子程序将不同本构模型耦合到铝合金结构件冲压回弹预测的有限元模型中,并通过分析对比回弹前后零件表面各点的位移情况来比较不同屈服准则的回弹预测精度。结果显示:Yld2000＿2d屈服准则对AA5754-O的力学特性的更强的描述能力,也可以更为准确的预测AA5754-O铝合金结构件的冲压回弹。此外,在考虑变弹性模量的影响后回弹预测精度会进一步提高。(4)对现有回弹评价方法存在的不足进行分析,提出一种基于曲率的回弹评价方法,该方法包括点云获取、曲面拟合、曲率及曲率差计算等主要流程,并以回弹前后型面各处曲率差为指标进行回弹评价。为验证该评价方法的可行性,利用该评价方法对某铝合金结构件执行整形工序时的回弹情况进行分析,并依据评价结果实现回弹补偿。