随着科学技术和信息技术的迅猛发展,传统制造业面临着巨大的压力。中国虽然是制造业大国,但是自动化、信息化、自主创新能力与发达国家之间仍然存在差距。在工业4.0的大背景下,中国制造2025战略的实施意在结合新技术提升国内制造业的智能化水平。数字孪生作为工业4.0的要素之一,有助于实现制造过程中的物理空间和信息空间之间的互联互通,推动智能制造的发展。在成形小批量特定曲率的船板情况下,一些传统的冲压成形方式存在着不足之处:一、设计开发新的模具来满足特定曲率成形要求,从而导致制造成本增加;二、成形过程中成形力大导致耗能高,成形效率低。针对上述问题,研究团队提出了一种新型的渐进弯曲成形工艺来节约成本并且提高成形的精度和效率。但是现阶段,大多数冲压工艺在成形过程中都缺少动态监测,物理空间与信息空间缺少交互联通,往往在制造过程中无法及时判断成形情况。为了解决成形中信息交互障碍,本研究课题结合数字孪生技术,提出了基于数字孪生的渐进弯曲成形系统的研究。论文的内容主要包括以下几部分:（1）针对虚拟空间模型的建立,以渐进弯曲成形中的物理设备为对象,基于提出的建模准则及流程,考虑模型的行为特性、运动规则、轻量化以及可交互性等特点,结合Solid Works和Visual Components共同完成虚拟空间的搭建。并且利用有限元仿真分析生成数据为成形过程提供参考信息。（2）从数字孪生的五维结构出发,构建了基于数字孪生的渐进弯曲成形这个特定系统。阐述了物理空间的实体、虚拟空间模型、孪生数据、系统服务以及它们之间的联系。在孪生数据层建立数据库,通过脚本编程实现对服务器数据的访问,并将数据传输到虚拟空间驱动模型,实现与物理空间机床运动的映射,以及显示成形过程中的力数据,并与仿真数据形成对比,从而实现渐进弯曲成形过程中的状态监测。（3）在搭建好渐进弯曲成形系统之后,先通过单点实验来验证系统功能的可行性及可靠性。之后基于最小能量法原理得到渐进弯曲成形特定单曲率和变曲率金属板的冲压轨迹和冲压深度并进行实验,利用系统在成形过程中采集的冲头力、支撑压力数据与有限元仿真分析的数据比较以及在成形完成后通过三维视觉扫描分析金属板成形误差,实现对金属板成形的状态监测及质量检测,更好地体现平台的“系统服务”。通过以上研究,本文解决了在渐进弯曲成形过程中物理设备、冲头、支撑等多组件的数据信息交互,能够实时监测金属板成形状态和机床运动状态,使得系统在渐进弯曲成形过程中更具智能化、可交互性。最后在成形特定曲率金属板过程中,在线数据的对比提供了成形监测。成形完成后通过三维视觉扫描,单曲率板与变曲率板的实验曲线与设计曲线的误差分别为7.4%和10.5%,系统保证了良好的成形效果。整个系统的搭建理念为数字孪生应用于冲压工艺或是其他生产制造过程提供了有效的参考方案。