冷弯型钢产品具有断面合理、强度高、重量轻、金属利用率高等优点,是一种经济断面型钢。随着经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高,冷弯型钢产品应用前景广阔。辊弯成型是板带深度加工的一个重要领域,其变形复杂,是一个经历大位移、有限应变的过程,其中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,成形规律难以把握。因此,冷弯成型过程的研究是一个非常复杂的课题。目前,国内外学者对此还没有提出一种非常完善又精确的分析方法。生产中的工艺设计和孔型设计仍然主要取决于经验知识。 本文首先介绍了国内外关于辊式冷弯成型理论研究的现状与发展趋势,并比较了各成型理论的优缺点,得出利用有限元法对冷弯成形过程进行仿真是较好的选择。随后在分析C型钢辊弯成型特点及其变形规律的基础上,以弹塑性大变形有限元理论为基础,对C型钢成型过程做出合理简化,建立分析模型,利用MARC软件对C型钢辊弯成型进行了三维有限元数值模拟,分析得出了C型钢在成形过程中变形区应力、应变的分布规律,以及各道次的几何变形情况。接着以槽钢为代表,对在不同厚度、腹板宽度、翼缘长度、成型道次及机架间距这些工艺参数下的板坯应力、应变分布情况进行了对比分析,并探讨了这些工艺参数对辊弯成型的影响。最后,将模拟结果与相关资料的实验结果进行比较,并用相关理论公式对结果进行分析,验证结果的真实性。 为贯彻科学研究指导生产实际的原则,针对按照实际条件模拟出的不甚满意的结果,提出生产过程中工艺控制修改建议。并通过模拟计算,验证了修改后的工艺出的成品质量比实际的工艺要高。本论文的结果对对于冷弯型钢产品的开发、孔型系统的设计和生产过程的控制都有很好的富足作用。