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弯曲轴线多边形截面内高压成形管件在汽车、航空、航天等领域具有非常广阔的应用前景。由于管材弯曲造成弯曲外侧减薄和内侧增厚,导致内高压成形管件初始壁厚非均匀,其变形规律和以往等壁厚管件内高压成形有着本质的不同,有必要对其变形规律进入深入系统的研究。本文通过理论分析、实验及数值模拟方法对其内高压成形过程进行了研究,为弯曲轴线多边形截面构件在汽车、航空、航天领域的应用提供了理论及实验指导。通过理论分析研究了非等厚弯管在内高压成形过程中应力和应变规律,给出了弯曲轴线矩形截面管坯环向应力和厚向应变计算公式;揭示了壁厚不均匀弯管在内高压成形过程中塑性变形规律,结果表明,由于摩擦切应力的作用,弯曲外侧圆角区与直边区的过渡点环向应力和厚向应变最大。通过实验研究了非等厚弯管内高压成形过程的壁厚分布规律,分析了液体压力、润滑剂对壁厚分布的影响。研究结果表明,弯曲轴线矩形截面试件壁厚分布近似于余弦曲线,并以弯管最内侧直边中心处为对称轴,弯曲最外侧直边区与圆角区过渡点附近壁厚最薄,弯曲最内侧直边区中点附近壁厚最厚,在液体压力为120MPa,最大减薄率17.12%;增大增厚率10.68%。通过实验研究了非等厚弯管内高压成形过程圆角充填行为,分析了液体压力、润滑剂对充填过程的影响,给出了圆角半径和液体压力的定量关系。研究结果表明:在相同条件下,弯曲轴线矩形截面试件在弯曲内侧圆角的变化幅度较弯曲外侧小,其它条件不变的情况下,润滑的改善使成形相同内压下能获得更小的圆角半径。采用数值模拟研究了贴模顺序对内高压成形过程的壁厚分布、等效应变及圆角填充行为的影响,分别给出了弯曲轴线矩形截面试件在弯曲内侧和外侧圆角先贴模、弯曲内侧直边和外侧圆角先贴模及弯曲内侧圆角和外侧直边先贴模三种贴模顺序下的壁厚分布和等效应变。结果表明:相同液体压力下,弯曲内侧直边和外侧圆角先贴模顺序下的试件壁厚分布最均匀,弯曲内侧圆角和外侧直边先贴模顺序试件壁厚最不均匀,弯曲内侧和外侧圆角先贴模顺序下的试件壁厚分布介于二者之间;在液体压力为200MPa时,三者的壁厚减薄区间分别为-25.72%~25.72%,-28.00%~35.43%和-28.00%~25.72%。充填过程中,直边先贴模部位的圆角半径要大于角先贴模部位的圆角半径,而且内侧圆角半径大于外侧圆角半径。