为了实现产品的轻量化、强韧化等要求,管材和型材的弯曲在石油化工、城市住宅建设、车辆和航空航天等领域得到了广泛的应用。在弯管件中,管材原料包括常见的不锈钢、铜合金等易于加工的成形材料及铝、镁、钛等难以加工成形的材料。在弯曲型材中,型材原料的截面各有不同,其中包括非对称截面在内的结构复杂的材料。由于管材原料的难以加工成形及弯曲型材的复杂结构极大的限制了其在生产中的应用,因此,我们需要对弯曲工艺不断地进行改进,并探究出最合适的生产工艺,为实际的生产提供理论依据及数据支持。本文采用柔性弯曲成形工艺,对管材和型材弯曲成形进行试验和数值模拟研究。柔性弯曲成形工艺作为成形三维不同截面管材和型材的新型弯曲方法,易于实现管材和型材的柔性、高效、数字化成形。本文的主要研究内容与结论如下:(1)柔性弯曲成形模型的建立基于柔性弯曲原理,进行管材和型材的弯曲成形理论分析和几何模型的建立,并对建立模型过程中涉及的网格划分、材料参数、接触与摩擦和边界条件的设定等问题进行分析与解决。(2)试验与模拟的对比分析采用柔性弯曲成形工艺,对管材和型材弯曲成形进行试验和数值模拟研究,并进行对比分析,结果表明:相同偏移量下试验与模拟的成形件的弯曲曲率大小比较吻合,证明了柔性弯曲成形数值模拟的可行性。(3)管材柔性弯曲的数值模拟研究采用304不锈钢管材为试验对象,研究偏移量对推块推力的影响,壁厚对推块推力、残余应力以及回弹的影响,结果表明:随着弯曲模具偏移量的增加,推块推力逐渐增加;随管材壁厚的减小,推块推力逐渐下降,内外部周向残余应力值减小,回弹增强;随着外径的增大,回弹现象越来越明显;成形速度对回弹影响较小;随着壁厚的变化,无论壁厚增厚率还是减薄率都基本保持稳定。(4)弯曲模具形状的研究采用304不锈钢管材为试验对象,对两种类型弯曲模具装配模型下管材的残余应力与弯曲模具受力进行分析,结果表明:轴向非偏心模具是可行性的。(5)型材柔性弯曲的数值模拟研究采用L型铝材为试验对象,研究弯曲模具参数对成形过程中的旁弯、扭曲缺陷、弯曲模具受力、回弹的影响,并对壁厚变化进行数值分析,结果表明:增加侧向弯曲的反向位移可以抑制旁弯;增加侧向弯曲的反向位移和改变弯曲模具沿坐标轴上的旋转自由度可以抑制扭曲;随着Y方向弯曲模具的偏移量的增加,回弹可以根据变化趋势进行优化。