四辊式卷板机因其具有成形精度高、可预弯、直边短等优点,在航空航天、石油化工、船舶等行业得到了日益广泛的应用。随着工业设备对高精度筒件的需求不断增长,卷板成形理论和四辊滚弯工艺研究不足导致的滚弯成形精度低、滚弯道次数多且效率低下等问题也逐渐显现,限制了四辊式卷板的自动化发展和在工业上的应用,因此本文围绕四辊式卷板机滚弯成形过程中板材成形精度的控制和工艺参数的确定等方面展开了研究。本文在板材弯曲变形理论的基础上对四辊滚弯成形过程中变形区的应力应变演变规律进行了研究,通过建立板材四辊滚弯工艺模型,推导出侧辊位移量同板材成形半径之间的数值关系,并用有限元仿真试验分析了四辊滚弯成形过程中侧辊位移量、板材厚度、滚弯加工速度等因素对滚弯成形质量的影响规律。试验结果表明:随侧辊位移量增大,板材成形半径的下降趋势逐渐趋于平缓,板材的成形质量也有所降低;板材表面的塑性应变波动会随着板厚的增大而降低,即厚板的滚弯成形质量会优于薄板的滚弯成形质量;滚弯加工速度对板材成形半径影响较小,降低滚弯加工速度会提高成形筒件的均匀性,降低筒件表面的塑性应变波动,成形质量也随之提高。利用有限元仿真试验对单道次和多道次的试验结果进行对比分析,验证了多道次滚弯成形工艺可以有效改善滚弯成形缺陷,提高滚弯成形质量。通过建立多道次滚弯成形控制算法降低了板材成形半径的均方差,提高了周向的分布均匀度,适当调整工艺参数可以实现板材的三道次滚弯成形。试验结果表明:随着滚弯道次数的增加,板材表面的塑性应变分布更为稳定均匀,筒件表面的塑性应变波动明显较低,同时四辊预弯阶段和连续滚弯阶段的塑性应变差也随着滚弯道次数的增加而减小,说明采用多道次滚弯的加工方法可以有效提高板材的加工精度;基于实际滚弯数据的多道次滚弯成形控制算法适应性强,几乎不受板厚影响,不仅可以提高多道次滚弯后的板材成形质量,而且较易实现三道次滚弯成形,有效提高了板材的加工效率。经四辊滚弯成形试验验证,本文所建立的四辊滚弯工艺模型有较好的精度,四辊滚弯仿真模型和多道次滚弯成形控制算法有较高的可靠性和应用性,通过数值模型和仿真试验研究,可以为四辊滚弯工艺参数的确定提供理论基础,有效提高了工作效率,为四辊式卷板机的自动化应用提供了理论指导。