变曲率滚弯成形是航空企业常用的一种型材弯曲成形加工工艺,具有加工时间少、加工费用低、滚轮更换方便等优点,适用于各类型材的小批量弯曲加工成形。但由于滚弯成形属于无模成形,成形过程中一侧拉伸,另一侧压缩,型材内部既存在弹性变形又存在塑性变形,导致成形过程中回弹量非常大,难以控制成形精度,同时,目前滚弯成形装备的在线尺寸检测环节精度不高、控制系统落后,导致滚弯成形工艺与有模成形工艺相比精度相对较低,无法满足航空、航天类弯曲零件的精度要求,为提高变曲率型材滚弯成形工艺控制精度,本文主要进行了以下几个方面内容的研究工作:首先对型材滚弯成形弹塑性理论进行分析,推导出一般条件下的滚弯成形回弹半径表达式,在此基础上,引入型材中性层概念,求解出型材中性层弯曲半径的表达式,将该表达式代入一般回弹半径公式,得出最终的滚弯成形回弹半径表达式。其次建立了滚弯成形运动控制坐标表达式;对滚弯成形工艺过程的工装进行设计,有效避免滚弯成形件表面的擦伤和划伤;同时对弯曲成形件的逆向展开过程进行分析;对变曲率滚弯成形工艺进行研究,采用分段式成形方法,实现理论上的变曲率滚弯成形。然后建立了滚弯成形有限元仿真模型,得出了滚弯成形后型材整体的应力、应变及截面应力、应变的变化规律;对型材回弹模拟方法进行对比分析研究,采用无模法实现了滚弯成形回弹仿真,对型材回弹量进行定义,并找到相应地回弹半径测量方法;对滚弯回弹模拟结果进行分析,将不同滚弯成形半径型材回弹量的模拟值和理论值进行对比,同时分析了摩擦因素、滚轮夹持力、滚轮转速、滚弯半径等因素对型材回弹半径的影响,通过对滚轮运动轨迹的定义,实现了变曲率型材滚弯成形的模拟仿真。