冷弯成型是一种节材、节能、高效的金属成型工艺。冷弯型钢是一种自重轻、强度高、可节约材料、能源消耗少、固定投资小、制造成本低、用途极广的环保经济断面型材。本文提出一种新型断面型材——空心工字钢，它是由钢板经冷弯成型机组在室温下冷弯成两块近似M形型钢，然后焊接在一起而成的，由于其外观像工字钢，两翼缘是空心的，且截面成矩形，故将其称为矩形空心工字钢。这种空心工字钢与H型钢比较，具有优良的截面性能：在单重相同的情况下，WX可提高5.56﹪-45.96﹪，WY可提高51.01-105.46﹪；在截面系数相同的情况下，可节约材料1.1﹪-18.42﹪；其断面处厚度均匀，空心工字钢翼缘内侧部分相当于加强筋板，因此稳定性很高。在结构上使用时，可在其空心处加入混凝土或钢筋、水泥等材料，以增加刚度，提高承载能力。本文所设计的空心工字钢冷弯成型机是用来专门生产这种新型冷弯断面型材的。 本文为空心工字钢冷弯成型机设计了一种冷弯成型孔型系统。完成了空心工字钢冷弯成型机所有零部件图纸的绘制工作，从而利用Pro/E软件建立了空心工字钢冷弯成型机的虚拟样机，对其进行干涉，零部件体积，质量等分析，并对可制造性进行了检验。本文综述了国内外有关成型工艺技术、成型理论、成型过程数值模拟的研究进展，进而采用有限元方法，利用ANSYS-LS/DYNA软件计算模拟了空心工字钢冷弯成型过程的三维弹塑性变形过程，系统地分析了应力应变变化规律。本论文的研究结果对于冷弯型钢产品的开发、孔型系统的设计都有很大的参考价值。