变曲率滚弯成形是一种常见的型材弯曲成形工艺,具有费用低、滚轮更换方便、通用性强等优点,适合小批量弯曲件的生产。由于滚弯成形属于无模成形,成形后零件回弹量较大,难以控制成形精度;同时,目前我国滚弯成形装备控制技术相对落后,难以生产出满足航空航天精度要求的型材弯曲件。为实现型材变曲率控制技术进步,提高变曲率型材滚弯成形精度,本文主要进行了以下几个方面的研究工作:首先,根据弹塑性理论,推导出型材滚弯成型回弹前、后零件曲率半径关系表达式;基于四轴滚弯机建立了型材滚弯运动控制坐标系,求解了型材滚弯对中、预弯、连续滚弯和卸载四个工艺阶段滚弯成型半径与滚轮进给量之间的数学模型,并进一步推导了成型过程中各滚轮所受载荷和主动滚轮驱动功率计算公式;在以上研究基础上,提出从数模到产品的型材变曲率滚弯控制工艺流程。其次,对滚弯成型控制系统功能需求进行了分析,确定了控制系统的层次划分和模块划分;在此基础之上,设计了控制系统的总体方案,并根据总体功能需求,对控制系统硬件进行了设计、选型。最后,基于TwinCAT和Visual C++6.0环境,进行了型材变曲率滚弯控制系统开发,实现了滚弯控制系统下位机与上位机的控制功能,其中,下位机主要实现实时控制功能,主要包括运动控制功能、IO控制功能、故障诊断功能和辅助功能;上位机主要实现非实时控制功能,主要包括滚弯成型控制功能、数据库功能、有限元仿真功能、回弹影响因素和缺陷查询功能和辅助功能。课题通过对型材变曲率滚弯成型控制技术研究,推导了型材弯曲件回弹前、后弯曲半径关系表达式,建立了变曲率滚弯运动控制方程,设计了型材变曲率滚弯控制工艺流程,设计并实现了变曲率滚弯控制系统,为进一步提高滚弯成型精度控制奠定了基础。