单轴柔性滚弯是一种先进的、高度柔性的钣金制造工艺,与传统的弯曲方法相比,生产的弯曲件具有强度高、表面质量好、成本低等特点,特别适用于航空航天及汽车工业中小批量甚至是单件零件的生产。本文详细地介绍了单轴柔性滚弯技术,主要研究工作如下:1.根据单轴柔性滚弯成形技术原理,在实验室现有设备数控渐进成形机床的基础上,设计滚弯U型截面型材的滚弯装置。实验研究表明,单轴柔性滚弯系统存在一临界进给量,当进给量超过该值后,工件弯曲曲率半径不再随进给量的增大而变小,达到一个极限半径,并且该半径与刚性滚的直径成正比。2.从单轴柔性滚弯过程受力分析方面着手,在对工件受力与变形情况进行一些假设简化的基础上,根据弹塑性理论提出了描述单轴柔性滚弯U型截面型材的理论模型,获得了工件回弹后曲率半径与各个主要影响因素之间的理论公式。3.在有限元分析当中,常用应变能函数描述橡胶材料的力学性能。本文对橡胶类材料的常用应变能函数进行了描述,以“Mooney-Rivilin”模型为本文有限元分析中橡胶的本构模型,利用单轴拉伸和单轴压缩实验数据拟合“Mooney-Rivilin”模型的两参数。4.利用有限元软件MSC.marc建立了单轴柔性滚弯U型材模型,并对成形及回弹过程进行了有限元模拟仿真。根据有限元计算结果,对影响工件回弹成形的参数进行了分析,验证了实验中得出的柔性滚弯技术的重要特征,与实验结果对比表明,有限元分析具有较高的精度,有一定的实际应用价值。