万吨级船舶应用的管件长度约为10000米,弯管的加工量约占管件总加工量的60%,管件加工质量和效率对造船周期有极大的影响。回弹和精确下料问题的研究对于提高管件弯曲质量、减少材料浪费、发展先焊后弯工艺、提高弯管生产效率乃至缩短整个船舶生产周期有着重要作用。本文主要研究内容如下:(1)回弹的理论研究:结合纯弯曲模型分析了管件横截面弹塑性区域变化,忽略了弹性变形区弯矩Me,用幂函数硬化模型描述整个横截面的应力应变关系,建立了考虑管件壁厚的回弹角度、回弹后曲率半径预测模型。分析了材料力学性能、管件尺寸参数、弯曲尺寸参数对回弹的影响。(2)回弹有限元分析:模具等工艺参数对管件弯曲回弹有较大影响,难以通过理论计算进行研究。通过正交试验设计,应用有限元软件DYNAFORM建立了不同工艺参数下薄壁管数控弯曲模型,模拟了管件弯曲成形和回弹过程,对回弹角度进行了极差分析和方差分析。分析了各因素对回弹的影响,提出了减小回弹的工艺优化方案。(3)精确下料研究:通过对管件弯曲过程中横截面受力情况分析,推导了管件弯曲应变中性层曲率半径计算公式,建立了考虑壁厚变化的多弯段管件精确下料计算模型。