三维辊压成形在塑性加工技术领域是一种新兴的工艺,与传统的辊压成形技术相比,在解决金属材料截面几何形状复杂多变、板材成形困难、效率低等问题上具有一定优势。随着轻量化技术的发展,三维辊压成形高强钢产品在汽车、高速列车、航空航天领域突显出极大的优势。但是高强钢三维辊压成形过程极其复杂,是一种多因素耦合交互作用的三维大变形工艺,其成形过程包含材料非线性、几何非线性以及边界条件非线性。但其成形理论还不完善,在初期工艺设计阶段并不能确定金属变形是否理想,因此有限元仿真技术对研究高强钢三维辊压成形材料的变形机理十分重要。本文通过对三维辊压材料成形的力学基本理论、材料成形弯曲回弹原理、材料成形弹塑性失稳理论以及有限元仿真算法几方面进行分析,从理论上对板料三维辊压成形机理以及有限元算法进行研究,对板料在三维辊压成形中的变形行为进行预测。材料的应力应变关系是分析材料变形行为的基础,也是提高仿真精度的关键因素之一。针对TRIP590型高强钢材料,通过金属材料单向拉伸试验对它的材料性能进行测试。基于高强钢三维辊压成形材料在辊弯变形时满足平面应变受力状态,通过平面应变拉伸试验选择适当的本构关系,对TRIP590高强钢在三维辊压成形的力学行为进行研究。针对汽车B柱下部加强板成形过程,选用大型非线性有限元软件ABAQUS完成对目标件成形过程的有限元建模,通过仿真结果与实验目标件截面形状对比来验证所建立三维辊压成形仿真模型的有效性,同时证明Swift型本构关系材料数据的有限元截面形状与实验成形截面形状更为吻合。分别对Swift型本构关系材料数据有限元结果与试验获得材料数据有限元结果中材料应力、等效塑性应变以及板料厚度等参数进行分析,证明Swift型本构关系在提高TRIP590型高强钢三维辊压成形有限元仿真精度上具有现实意义。