线材类产品具有优良的减震、储能、控制及紧压等功能,被广泛应用于核电、风电、航空航天、交通运输及仪器仪表等领域。随着社会进步和各领域的快速发展,市场对高性能线材类产品的需求愈加旺盛,由此对线材类产品的成形精度提出更严格要求。目前国内线材类产品主要由中小型企业生产,其生产能力与研发能力比较薄弱,无法保障线材类产品的高精度成形,导致产品主要流向中低端市场。因此本文开展提升线材成形精度的关键技术研究具有重要理论意义和实用价值。线材弯曲成形是线材在成形刀具的作用下发生塑性变形以获得符合要求的形状与尺寸,成形机理复杂,生产初期主要依靠人工经验通过试错法进行试生产,无法精确保证成形精度,不能满足产品快速研制的需求。分析原因为:对线材成形刀具工作机制认识不足,线材弯曲成形理论基础薄弱,没有完全从成形机理上揭示刀具成形线材过程;线材弯曲成形受到多因素耦合影响,成形过程呈现高度非线性,非均匀的应力-应变分布使得外载荷卸载后出现回弹现象,降低线材类产品尺寸精度,但目前关于线材回弹的建模、预测及控制缺乏深入研究;线材弯曲成形时与成形刀具发生滑动摩擦,长时间地服役使得成形刀具工作型腔发生磨损,磨损的积累易导致线材表面出现划痕,降低线材类产品表面精度;线材成形刀具是没有标准化的元件,特征参数无法进行统一化表达,工作时依靠人工装夹,无法实现加工中心似的自动换刀,导致线材类产品成形精度得不到有效保障,限制线材成形机自动化水平的提高。鉴于此,本文开展以下研究内容:（1）线材弯曲成形机理研究:对线材类产品结构特征进行分解,建立特征变量信息模型。描述结构特征成形过程,构建线材折角与圆弧成形过程数学模型,分析成形尺寸与成形刀具结构参数、进给量之间的关系。基于理想材料模型假设,对线材弯曲成形过程开展研究,建立弯曲力矩计算模型与接触响应模型。对线材弯曲成形过程中的应力分布及演化进行分析,研究成形刀具卸载后线材应力释放过程,并建立弯曲成形回弹解析计算模型。（2）线材弯曲成形回弹补偿研究:以成形圆弧特征为例,对线材弯曲成形过程与成形刀具卸载过程进行数值模拟,研究回弹前后线材应力分布以及成形尺寸变化。为补偿弯曲成形回弹误差,提出基于线材成形刀具型腔角度的几何补偿法以及基于线材成形刀具进给量的工艺补偿法。建立成形曲率回弹迭代补偿模型,按照迭代步骤进行数值模拟计算,通过补偿逐渐逼近满足需求的目标尺寸,并试验验证模型的有效性。（3）面向磨损的线材成形刀具结构设计研究:对失效的线材产品进行检测,分析线材成形刀具磨损是导致失效的主要原因。研究线材成形刀具磨损机理,得到其磨损是由磨粒磨损、疲劳磨损及粘着磨损多种机制综合作用引起的。建立线材成形刀具磨损模型,开展数值模拟计算获得磨损量及其分布。构建线材成形刀具结构参数与磨损量响应面模型,研究结构参数对磨损量的影响机制,得到可抑制线材成形刀具磨损的结构参数。对线材成形刀具结构进行可靠性分析与寿命预测以验证结构的科学性与合理性。（4）线材成形刀具标准统型研究:研究通用化、系列化及模块化标准统型原理,为开展线材成形刀具标准统型工作奠定理论基础。归纳现有的线材成形刀具种类,对其型号命名进行研制,以便于产品的识别、归类及管理。基于事物特性表对线材成形刀具结构进行标准化表达,得到其结构由整体式、焊接式向可装拆式转变是其发展所需。通过统计实际生产中的线材尺寸偏差以及刀具磨损数据,构建线材成形刀具尺寸体系,减少设计阶段的重复劳动。最后将统型得到的线材成形刀具进行参数化建模,基于Pro/E族表建立数据库,实现统型数据的储存、管理与共享。