三维曲面柔性卷板成形技术是一种新颖的板材柔性成形技术，其基本原理是通过多个高度可调、自身能够旋转和摆动的短辊组成所需要的曲线，再通过短辊的压下量以及短辊与板材之间的摩擦来实现三维曲面连续局部塑性成形。根据工件形状的不同，可以调整短辊的位置，使其组成成形工件所需要的曲率，从而实现一机多用。柔性卷板成形技术是多点成形技术和传统卷板成形技术的有机结合，具有高效、低成本、柔性化和连续化的特点，可以广泛应用于航空航天、造船、化工和锅炉等工业领域。本文对三维曲面柔性卷板成形技术的研究主要集中在样机的设计和柔性卷板成形过程的有限元数值模拟两个方面。探讨了三维曲面柔性卷板成形的基本过程和基本形式；提出了样机的整体设计方案和工作单元的设计方案，对短辊、摆头机构和调整机构的设计进行了具体的研究；通过有限元法对样机的关键零部件进行了分析，结果表明零件的强度能够满足设计要求；对工作单元的运动情况进行了运动仿真，短辊的转动、摆动以及直线移动的仿真情况与预期的情况吻合；首次建立了三维曲面柔性卷板成形过程的有限元模型，给出球形件和鞍形件的有限元模型；以球形件和鞍形件的成形过程为对象，研究了柔性卷板成形过程的应力应变分布，上排辊压下量、板材厚度和材质对成形过程的影响，结果证明：在成形区等效应力大于屈服应力，在回弹区和已成形区等效应力小于屈服应力，成形变形程度相同的工件时柔性卷板成形所需要的成形力小于模具成形所需要的成形力；随着压下量的增加，短辊与板材之间的作用力增加，工件的曲率也增加。工件的曲率变化对压下量的变化非常敏感。随着板材厚度的增加，板材的成形效果越来越好，起皱现象越来越不明显，短辊与板材之间的作用力增加；在板厚和变形程度相同的情况下，钢板的成形效果强于铝板，与短辊之间的作用力也大于铝板。