轨道交通具有运输量大、节能环保、速度快等一系列优势,我国已将轨道交通作为重要的发展计划。拉弯成形技术在轨道车辆的生产中被大量的应用,其主要原因在于型材通过拉弯成形后截面畸变小以及回弹量小等优势。拉弯成形工艺主要有解析计算法、实验分析法和有限元数值模拟分析,其中使用有限元模拟法可以缩短生产周期,提高成形质量和材料利用率,降低成本。本文主要研究某轨道车辆SUS301L-DLT不锈钢车顶弯梁的拉弯成形,利用解析计算法和ABAQUS有限元模拟软件对型材拉弯成形的过程进行分析研究,分析不同的工艺参数对拉弯成形中出现的截面畸变和回弹的影响规律,找出最优工艺参数,并通过试验加以验证。本文首先研究了模具立边深度、包覆拉伸量以及挡板间隙在加载过程中对截面畸变的影响。初步选择模具立边深度为18.5 mm、包覆拉伸量为7.5%的情况下进行模拟,发现模具深度为18mm时,型材弦边平直,立边轻微内收,偏移量为0.14mm,符合生产要求,模具深度过大或过小都会对截面产生不同程度的畸变;在确定模具立边深度为18mm后,接着分别模拟了包覆拉伸量为2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%对截面畸变的影响,得出包覆拉伸量过多会使型材立边内收,弦边翘曲,包覆拉伸量过小会使型材立边外翻,最后结合回弹和截面畸变,确定最优包覆拉伸量为7.5%;最后研究了挡板间隙对截面畸变产生的影响,分别取挡板间隙为0mm、0.5mm、1mm、2mm进行模拟,发现间隙过小时,拉弯过程中摩擦力增大,型材弦边产生塌陷,导致截面精度不高;间隙过大时,型材立边出现外翻,最后确定最佳挡板间隙为0.5mm。拉弯结束后,卸载时由于回弹,导致弯梁的截面出现扭曲的现象,因此模拟分析研究了预拉量、补拉量和包覆拉伸量对回弹的影响规律,进行了多组的模拟研究,分别分析了弯梁大弧段、小弧段以及侧面弯曲的变化规律。结果表明,弯梁的回弹量随着预拉量的不断增大而逐渐减小,并且截面扭曲缺陷有所改善,但效果不明显。弯梁的回弹量随着补拉量的不断增大也逐渐减小,特别是弯梁的侧面弯曲随补拉的增大效果得到明显改善。弯梁的回弹量随着包覆拉伸量的不断增大而逐渐减小,效果比较显著,包覆拉伸量是实际生产中有效控制回弹的主要方式之一。由于进一步加大拉伸量会导致型材被拉裂,所以还需通过补偿法来修正模具,从而校正型材的轮廓精度。根据模拟得到的最佳工艺参数及修正后的模具型面补偿量,采用张臂式拉弯机进行了拉弯试验。弯梁成形精度良好,与模拟结果十分吻合,并达到生产要求。以上结论的取得为车顶弯梁的拉弯成形工艺提供了明确的理论指导和试验依据。