薄壁管在航空、船舶制造、汽车制造、金属结构、工程机械、管道工程等主要生产中起着重要的作用,随着各行各业的迅速发展,对薄壁管件产品的成形质量提出了越来越高的要求。从而使得对薄壁管弯曲成形极限的研究和控制成为探索薄壁管弯曲成形技术亟需解决的问题。本文首先介绍薄壁管弯曲成形极限数值模拟以及成形参数对管材成形质量影响的国内外研究现状,在此基础上,对管材加工成形过程进行深入理论研究;利用弹塑性理论和材料力学理论对管材成形过程进行详细的研究,分析管材横截面上各点弹性和塑性变形过程,并推出各个点应力应变的计算公式,为研究外壁减薄、内侧失稳起皱以及截面成形畸变的成形极限提供理论基础;根据有限元分析理论,确定材料本构关系,处理接触边界条件,建立薄壁管弯曲过程的数值模拟模型;通过数控弯管机进行实验证明了数值模拟模型的准确性和有效性。分别对管材失稳起皱的成形极限、截面畸变的成形极限以及外壁减薄率的成形极限分别进行分析,得出各个成形极限的影响因素以及变化规律。最后为了提高管材质量,防止失稳起皱、截面畸变以及外壁减薄这三种成形缺陷的发生,通过正交试验设计、数据及方差分析,对成形参数进行优化。通过实验证明正交试验优化方法所得到的结果提高了管材成形质量,说明该技术能够适应实际的管材加工。本文不但对薄壁管弯曲的三种成形极限进行理论和仿真分析,而且在此基础上对成形参数进行优化,对提升薄壁管弯曲成形质量具有重要意义。