液压冲孔-翻边复合工艺是以液体压力代替刚性凹模作为支撑，利用冲头实现冲孔-翻边的一项新技术。该技术是在液压成形及液压冲孔的基础上发展起来的，不需在管内安置复杂的模具，避免了无凹模翻边产生的严重塌陷，生产工序少、效率高，定位精度高，翻边孔口边缘质量好，成本低，是应用于汽车等行业的先进管件制备技术。本文采用实验和有限元模拟相结合的方法研究了液压冲孔-翻边复合工艺的影响因素。在工艺载荷计算的基础上设计了液压冲孔-翻边模具及锥形、球形、椭球形三种不同形状的冲孔-翻边冲头，展开了实验研究，主要研究了翻边系数、内压及冲头形状对翻边孔口边缘质量、翻边孔周塌角深度、翻边高度及翻边壁厚的影响；采用有限元模拟软件ABAQUS/Explicit建立了液压冲孔-翻边有限元模型，对液压冲孔-翻边变形过程进行了力学分析，研究了翻边系数、内压及冲头形状对翻边孔口边缘质量、翻边孔周塌角深度、翻边高度、翻边壁厚及孔型精度的影响规律及机理。研究表明，在液压冲孔阶段及翻边阶段，孔周材料都存在弯曲变形区；翻边系数越小孔口边缘开裂程度越严重，对于翻边系数>0.6的，较低压和较高压下都可获得较好的孔口边缘质量，当翻边系数≤0.6时，内压越低孔口边缘质量越好；内压<120MPa时，内压越大塌角深度、翻边总高度越小，翻边直壁高度越大；50MPa下，翻边孔呈一定锥度，80MPa锥形及椭球形冲头所得翻边孔为竖直边，球形冲头的翻边孔呈微小弧度，内压越高，弧度越明显，孔型精度越差；椭球形冲头所得的翻边孔口边缘质量最好，锥形冲头所得翻边孔口质量最差，50MPa下，球形冲头翻边的塌角深度最大、平均壁厚最小，锥形冲头所得塌角深度最小，平均壁厚最大，对于翻边系数≤0.6的，在较高压下由于冲孔后孔周材料严重翘曲，翻边尺寸无明显规律，孔型畸变严重。综合翻边尺寸和孔型精度考虑，采用椭球形冲头在80MPa下可获得较好的孔口边缘质量。