帽形件板材是一种经济断面型材,具有结构强度高、经济效益高、能源消耗低等特点,广泛应用于汽车、航空、建筑及民用等行业,其典型成形工艺为辊弯成形。现阶段,辊弯技术多为单纯依靠生产经验随意分配每道次的辊弯成形角度,缺乏划分成形角度科学理论指导,从而成形过程中往往出现翘曲、回弹等缺陷,降低产品的成形精度与成形质量。本文以工业生产中常见的小断面型材帽形件作为研究对象,提出一种五边界条件成形角度分配函数,用于帽形件辊弯成形角度的确定。通过COPRA有限元软件模拟成形过程中峰值纵向应变,在之前研究确定的最佳五边界条件成形角度分配区间基础上加以优化得到最佳成形角度分配方式。然后利用ABAQUS有限元软件模拟对比五边界条件成形角度、四边界条件成形角度、成形角度增量10°三种成形角度分配方式以及板材厚度、材料屈服强度等成形参数影响下的辊弯成形过程中板材的应力、应变,以评价成形角度分配方法优劣,获得工艺参数对辊弯成形过程的成形规律。最终在基于优选的五边界条件成形角度分配方式下首次模拟分析帽形件辊弯成形翘曲缺陷产生机理,将本文设计的帽形件翼缘边部翘曲波动量Δz、z向坐标最大偏差z’值以及翼缘边部轮廓曲线的变化作为参考标准,研究成形角度、板材厚度、材料屈服强度对辊弯成形过程中翘曲缺陷的影响,并进行辊弯成形实验验证。研究结果表明:基于优化后的五边界条件成形角度分配方式各道次应力、应变及翘曲波动量Δz和z向坐标最大偏差z’值均小于其他成形角度分配方式,表现出其成形优越性。板材辊弯成形角区的应力、应变远高于腹板区和翼缘区,并且成形角区横向应变高于纵向应变。当板材厚度增加时,板材成形角区应力、应变均相应增加,且峰值纵向应变随着成形角度增加而增加。帽形件翼缘边部翘曲缺陷是由于帽形件翼缘部分产生的纵向应力和纵向塑性应变沿纵向分布不均匀导致翼缘边部塑性失稳产生的,模拟和实验结果证明帽形件翼缘边部翘曲缺陷随着板材厚度和板料屈服强度的增加而减少。