冲压工艺在工业生产中具有广泛的应用,但板料在成形时经常会出现起皱、压痕、变薄、回弹等质量问题,其中以回弹问题最难控制。板材的回弹会造成工件的形状精度不高、装配困难等问题,因此需要对回弹问题深入研究,有效地改善工件的回弹。本文针对2024铝合金弯曲成形,提出板材以室温状态在高温模具内成形的差温弯曲工艺,在不降低成形件力学性能的前提下有效改善成形件的回弹,降低其残余应力。首先研究分析了2024铝合金在不同变形条件下的高温流变行为,发现随着温度的升高,2024铝合金的流变应力显著下降,低于200℃时应变速率升高,流变应力几乎不变化,高于200℃时应变速率越大,流变应力显著增大。分别进行了板材为室温、凸模和凹模在不同温度组合下的差温弯曲和板材不同温度的等温弯曲,研究表明成形件的回弹和残余应力随着模具或者板材温度的升高而下降,适当提高保压压力有助于减小回弹,而延长保压时间则能减小一定程度的回弹但效率较低。在板材加热温度接近时,差温弯曲与等温弯曲相比成形件回弹和残余应力更小。对弯曲成形件进行硬度测试和金相观察实验,发现差温弯曲时板材的维氏硬度一直维持在150HV以上,而等温弯曲时板材的维氏硬度随温度的升高明显下降,在400℃成形时仅为75.4HV。差温弯曲与等温弯曲相比硬度更高,晶粒更小。基于MSC.Marc软件对弯曲成形过程进行有限元模拟,发现差温弯曲比等温弯曲塑性变形更大,导致回弹减小。对比发现差温弯曲时变形区域的最大拉压应力比等温弯曲减小10%左右,进一步验证了差温弯曲对回弹和残余应力的改善作用。