钛合金空间结构件强度高、密度小、抗腐蚀,作为轻质合金被广泛地应用作飞机、汽车、轨道客车等高端装备的轻量化骨架材料。然而,由于钛合金常温状态下成形困难,一般利用其高自阻性质,通过电流辅助加热的方法对其进行加工。高温状态下的钛合金材料具有超塑性的特点,还可以有效降低回弹变形的发生。因此,为实现TC4钛合金型材空间多维度结构件的复杂弯曲成形,本文基于热拉弯成形和多点拉弯成形技术,提出了一种多点三维热拉弯成形工艺,优化了多点模具,通过TC4三维热拉弯成形试验、数值模拟和理论回弹解析模型的建立,预测并量化了工艺参数对回弹变形的影响规律。具体如下:首先,通过TC4钛合金进行高温拉伸试验,分析了钛合金在500℃、600℃和700℃不同温度下的流变行为,并根据应力应变曲线拟合了本构关系,为后续钛合金三维热拉弯数值模拟成形与理论回弹解析模型提供理论基础。通过对L截面型材与矩形截面型材不同工况下进行热拉弯试验,验证了工艺的有效性,并且得到了不同工艺参数下对TC4钛合金三维热成形的影响规律。其次,基于ABAQUS软件,根据多点三维热拉弯成形工艺建立了TC4钛合金L截面型材的数值模拟模型,并且建立了半模型与全模型进行比较,两种数值模拟模型的成形结果与回弹结果与试验结果相差很小,但是,半模型的计算时间大约是全模型一半,所以后续的数值模拟模型由半模型进行分析,通过半模型的数值模拟对L截面与矩形截面的不同预拉伸情况的试验结果进行对比分析,预测精度均在20%以内,进一步验证了模型的有效性。最后,通过分析TC4钛合金型材在三维热拉弯成形过程中,横截面应力应变的分布变化,建立了两种理论回弹解析模型。分别为基于平面变形假设的三维拉弯理论模型、考虑变形叠加过程的三维拉弯理论模型。以钛合金L截面型材结构件成功验证了理论模型的有效性,最后成功预测了TC4钛合金三维拉弯成形。本文通过对TC4钛合金三维热拉弯成形过程分别进行了试验与数值模拟模型分析,得到了不同工艺参数下,对最终成形结果的影响规律,通过建立数值模拟模型与理论回弹解析模型,成功预测了TC4钛合金三维热拉弯成形回弹结果,为后续针对TC4钛合金三维热拉弯的研究提供了理论参考。