随着国民经济的迅猛发展,国家加大了在基础设施建设方面的投入。钢筋作为一种必不可少的建筑材料,其需求量也在逐年升高。HRB400作为建设部重点推广应用的新型钢筋,具有很高的屈服极限。已竣工的工程统计数据表明,HRB400钢筋的使用量较II级钢筋可减少约15%,具有巨大的经济效益。面对高强度钢筋,传统加工设备难以保证钢筋的加工质量。因此,对高强度钢筋加工过程中涉及到的矫直、弯箍和切断变形机理进行研究具有重要的理论价值和实际意义。本文从矫直理论出发,分析了钢筋矫直过程中应力、应变以及各种曲率之间的关系,推导了矫直过程中钢筋的力矩方程和曲率方程。分别介绍了平行辊矫直与拉弯矫直的原理。建立了钢筋矫直有限元模型,通过设置不同的延伸率分别对钢筋进行平行辊矫直和拉弯矫直。从矫直力、钢筋直线度和残余应力三个方面对这两种矫直方法进行对比分析,确定了合理的矫直方法及延伸率取值。建立弯箍机几何模型,推导了箍筋角度与弯箍转盘转角关系式。从弯曲回弹理论出发,推导了回弹角度与箍筋角度关系式。对钢筋弯曲回弹进行有限元模拟,分析了弯箍速度、弯箍轴回转半径和钢筋直径对钢筋回弹角的影响情况,为弯箍机的设计及箍筋精度的控制提供理论参考。分析了钢筋剪切变形过程,并对其剪切力变化进行了理论分析。建立了钢筋剪切有限元模型,模拟了不同刀块间隙和不同剪切速度时钢筋的剪切过程。对模拟结果进行后处理,提取了剪切力变化曲线。对比不同刀块间隙对应的剪切力曲线,确定了合理的刀块间隙。对剪切力曲线进行数据处理,作出了不同剪切速度对应的钢筋单位剪切阻力曲线。分析了剪切速度对钢筋断裂时相对切入深度和钢筋最大单位剪切阻力的影响。