辊弯成型是以带钢为坯料,通过由多段具有一定表面形状成型轧辊所组成的成型机组对坯料逐步进行弯曲变形,从而得到均一截面产品的塑性加工方法。其产品为各种截面的冷弯型钢,与热轧型钢相比,具有能源与材料消耗小、产品表面质量好、尺寸精度高、相对刚度与强度大的优点,在建筑、交通、机械、家电等各行各业有着广泛的应用。辊弯成型中带钢经历一个大位移、有限应变的复杂变形过程,还涉及到与轧辊之间的接触摩擦问题,具有明显的几何非线性、物理非线性和边界非线性,成型规律难以把握。成型过程中带钢边缘纵向受到反复拉伸和压缩变形,横向也会经历一个反复加卸载的过程,材料的包辛格效应会对成型过程产生明显的影响。本文建立了带钢辊弯成型有限元模型,对U型零件辊弯成型与ERW焊管排辊成型过程进行了全流程数值仿真。基于J2塑性理论,通过引入等向强化系数,以及径向返回法的应力补偿更新算法,建立了融合各向同性硬化和运动硬化模型的材料混合硬化模型,研究了硬化模型对于辊弯成型过程模拟的影响。本文基于ABAQUS软件平台,采用FORTRAN语言通过对用户材料子程序VUMAT接口进行二次开发,在ABAQUS/Explicit平台开发了混合硬化弹塑性本构子程序。通过平板循环弯曲的模型中初步验证了所开发的VUMAT子程序开发正确性。利用所开发的材料本构子程序,采用基于动力显式弹塑性有限元方法对辊弯成型过程进行了三维有限元模拟,研究了材料硬化模型对该成型过程的影响规律。结果表明不同的材料硬化模型对辊弯成型过程中带钢的应力与应变会产生明显的影响。对于采用混合硬化本构模型的U型弯曲与ERW排辊成型过程模拟,随着等向强化系数C的依次增大,带钢内部的应力均有明显增大的趋势。