针对大型运载火箭箭体柱面纵向整体构件制造需要，超大直径薄壁柱面构件制造技术存在形状尺寸精度控制困难问题。本文前半部分以薄壁柱面构件排辊弯曲成形新工艺为研究对象，采用有限元数值模拟技术预测薄壁柱面构件的变形与验证模型是否正确，最后实现计算机辅助设计协助完成薄壁柱面构件的高质量加工目标。随着世界钢工业的发展，辊弯成形技术得到越来越广泛地应用。成形辊是辊弯机核心加工部件也是主要消耗部件，提高成形辊耐磨性能，既能提高辊弯机产量又能改善钢材质量。本文后半部分以仿生学与非光滑理论为指导，在Cr20钢辊弯成形辊样件上采用激光表面毛化技术加工网格型仿生表面微观形态来提高成形辊样件的耐磨性。具体研究工作如下：1、薄壁柱面构件排辊弯曲成形新工艺利用三维建模软件建立排辊-压弯复合弯曲成形试验样机模型和排辊-压弯复合弯曲与精装加工柔性成形试验样机模型，并且设计出两者所有道次的横向排辊图。2、薄壁柱面构件排辊弯曲成形新工艺仿真研究利用隐式求解算法有效地建立了两种试验样机分别对应的成形工艺的仿真模型。从薄壁柱面构件接触、咬入、通过排辊-压弯复合弯曲成形和排辊-压弯复合弯曲与精装加工柔性成形第一道次成形辊时等效应力云图直观看出，该道次薄壁柱面构件成形正常，有效保证了整个成形过程的正常运转；从薄壁柱面构件在排辊-压弯复合弯曲成形和排辊-压弯复合弯曲与精装加工柔性成形整个过程中的网格变形图、等效应力云图、等效应变云图、横向应力云图、横向应变云图，纵向应力云图和纵向应变云图直观看出，在排辊-压弯复合弯曲成形和排辊-压弯复合弯曲与精装加工柔性成形的每个道次，薄壁柱面构件实现了纵向渐近成形与横向的弯曲成形，其与成形辊接触区域没有出现质量缺陷，其边缘没有出现褶皱边浪，总之薄壁柱面构件在两种成形过程中变形均匀。3、网格型仿生耐磨辊样件的制备基于仿生学与非光滑理论，设计出9种不同参数（条纹宽度、条纹横向间距、条纹纵向间距和交叉直线角度）的网格型仿生表面微观形态，选用JG20-1型激光表面毛化处理机为试验设备，采用激光表面毛化技术将9种网格型仿生表面微观形态加工在9对Cr20钢辊弯成形辊样件表面，通过硬度测定，9对激光表面毛化加工后的成形辊样件的硬度值都不同程度地高于光滑成形辊样件。4、网格型仿生耐磨辊样件的耐磨性试验采用试验优化设计中的正交试验设计编排试验方案，选择M-200磨损试验机为试验设备，完成1对光滑和9对不同网格型仿生表面微观形态成形辊样件的磨损试验，通过10对成形辊样件磨损量和磨损率对比，得到9对网格型表面仿生微观形态成形辊样件的耐磨性均大于光滑表面成形辊样件；采用极差分析法，得出在润滑状态下，条纹宽度为40μm，条纹横向间距为360μm，条纹纵向间距为590μm，交叉直线角度为30°的网格型仿生微观形态具有最佳的耐磨性能；分析了网格型仿生表面微观形态的耐磨机理：网格型表面微观形态成形辊样件的耐磨性优于普通光滑表面成形辊样件的原因主要为润滑状态的改变和激光加工的强化作用。