矫直作为保证金属条材类零件直线度的一道重要工序,其实质是通过矫直改变零件的弯曲程度。而在矫直弯曲变形过程中,其内部必然会产生残余应力,影响矫直精度。因此本文以矫直过程中工件的应力演变规律为基础,研究残余应力与加载应力叠加规律,探究多次矫直时基于强化材料截面应力演变规律的矫直机理,分析使工件发生形变的内部力学行为对矫直精度的影响,并进行矫直对比实验。主要内容及工作如下:(1)根据弹塑性变形理论,分析了强化材料在初始矫直过程中力学变形行为以及矫直时残余应力的产生机理,提出多次矫直过程中考虑应力演变规律的行程预测方法。研究表明多次矫直过程中截面应力的演变依赖于弯曲变形历程,从理论上证明了考虑应力叠加影响的矫直弯曲分析方法更适合于多次矫直过程。(2)基于应力线性叠加原则,建立了多次矫直过程的应力分布求解模型。求解二次矫直过程中的回弹特性和残余应力,对比强化材料和理想弹塑性材料,分析强化作用对矫直过程的影响。并分析多次矫直对行程预测模型的影响,推导出多次矫直的迭代行程预测模型。研究表明在多次矫直过程中,矫直行程预测模型需根据矫直历程进行实时迭代修正。(3)基于数值离散化的求解思路,分别使用Workbench和MATLAB对多次矫直仿真过程中的应力分布进行分析。通过对比基于仿真后处理结果的有限元解和基于应力分布求解模型的数值解析解,验证了多次矫直过程中应力分布求解模型的正确性。(4)选取LG系列导轨进行多次矫直实验,分别采用简单的行程预测模型和本文的考虑应力叠加的强化材料迭代行程预测模型进行矫直实验,通过实验数据对比分析,验证使用本文提出的行程预测模型进行矫直的精度和效率更高。