轻量化作为各行业节约能源和减少环境污染的重要手段之一，尤其是汽车、航天航空等行业，因此，实现结构轻量化的先进制造技术越来越受到重视。复杂薄壁多通管零件在结构轻量化方面具有重要的意义，是实现节能减排不可或缺的一环。目前，采用铸造工艺制造多通管，管件的力学性能和质量较差，限制其使用范围。采用冲压-焊接工艺制造多通管，管件的成形工序较多，生产成本大。在管件的焊接区域容易产生焊渣、孔洞，造成焊缝易腐蚀，导致浸漏等质量问题。管件的内高压成形技术作为空心结构件的重要成形技术，已经引起广泛的关注。然而，多通管因为其结构复杂、成形难度大，支管高度较低，限制了多通管内高压成形技术的应用。　　本文提出多通管镦辗胀复合成形工艺，以三通管和并列双支管为研究对象，研制了实现多通管镦辗胀复合成形的实验装备，能够实现镦压、辗压和液压三种载荷对多通管进行共同加载。采用理论分析，数值模拟和实验研究的研究方法，系统分析了在镦胀成形、辗胀成形和镦辗胀复合成形工艺下三通管的变形行为;利用电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜分析(TEM)技术，研究了管件特征区域在变形前后的微观组织演变规律;利用硬度测试，研究了管件特征区域硬度的变化规律。研究了并列双支管在镦辗胀复合成形工艺的变形行为，揭示并列双支管在镦压、辗压和液压三种载荷作用下的塑性变形规律。本文主要的创造性工作和研究内容如下:　　(1)相比传统管坯，采用变厚管坯进行多通管胀形，能够提高管件局部强度，防止壁厚过早减薄而产生破裂的缺陷，同时能够减轻管件的重量。本文提出多通管的镦辗胀复合成形工艺，有效地提高多通管的成形能力。研究发现:相比多通管的镦胀成形工艺，在镦辗胀复合成形工艺下，三通管的支管高度提高了15％，最大减薄率降低了3％;并列双支管的支管高度提高11％，最大减薄率降低了2％。　　(2)在三通管镦辗胀成形工艺中，采用响应曲面法建立了镦辗胀复合成形工艺的加载参数与支管高度、最大减薄率和回旋角度的数学模型，分析了内压、轴向进给、辗压时间和辗压角度对支管高度、最大减薄率和回旋角度的影响规律。在三通管镦胀成形工艺中，建立变厚管坯尺寸与支管高度和最大减薄率的数学模型，研究了变厚管坯尺寸对管件成形的影响规律。在三通管辗胀成形工艺中，建立了辗胀成形工艺的加载参数与支管高度、最大减薄率和回旋角度的数学模型，研究了辗胀加载参数对管件成形的影响规律。同时，验证了上述数学模型能够准确和有效预测响应变量和自变量的关系。　　(3)揭示多通管在镦辗胀复合成形工艺下管件的塑性变形规律。通过数值模拟对多通管镦辗胀复合成形过程进行模拟分析，获得了管件特征位置的应力和应变状态、金属流动规律以及壁厚变化规律，探明了在镦压、辗压和液压三种载荷共同作用下多通管成形能力提高的原因。通过成形实验，验证了多通管镦辗胀复合成形工艺的数值模拟是可行的。　　(4)获得了多通管在镦辗胀复合成形过程中微观组织演变规律。研究结果表明:多通管在镦辗胀复合成形过程中微观组织演变的主要机制是形变诱导晶粒细化。在管件胀形过程中粗大晶粒破碎，产生大量的小角度晶界，位错堆积，位错胞和亚晶形成，随着变形量增大，细晶产生，晶粒细化。　　(5)获得了在镦辗胀复合成形工艺下多通管硬度的影响规律。研究结果发现:在多通管镦辗胀形后，支管顶部的硬度比支管中部高。随着变形量增大，加工硬化和细晶强化作用导致管件的硬度增大。同时，辗压加载能够提高管件的硬度。