固体颗粒介质成形工艺(Solid Granule Medium Forming Technology,简称SGMF工艺)是采用可流动、散粒状的颗粒作为传力介质代替刚性模及现有软模介质的作用,实现轻合金管、板材构件成形。该工艺具有颗粒介质易于密封、压力建立简便、内压非均匀分布、与坯料接触产生有益摩擦作用等优点,该工艺的研发为高强度、低塑性、难变形管材以及复杂形状、高尺寸精度和表面质量要求高的构件的成形制造提供了新的技术和手段,具有广阔的应用前景。本文在304不锈钢管材材料力学性能试验分析和固体颗粒介质传压规律研究的基础上,建立了均布内压下的理论分析模型,考虑颗粒介质与管材之间摩擦力的影响,对管材在颗粒介质作用下的塑性变形进行研究,对自由变形区顶点处的应力、应变进行分析,推导出任意成形高度最大径点处的壁厚值及成形内压,并进行实验验证。运用有限元分析软件ABAQUS建立了凸环管件SGMF胀形数值仿真模型,分别讨论了管件胀形过程中管端自由和主动进给条件对成形的影响,运用数值仿真和试验相结的方法,分析了压头加载、颗粒介质填装量、摩擦条件、变形区几何特征等工艺参数对成形性能的影响。通过管件SGMF工艺的研究表明,基于圆函数理论分析模型和以凸环件胀形为基础的工艺数值仿真,对于成形管件的成形内压、壁厚分布和轮廓形状等关键参量的分析和预测与工艺试验吻合较好,为固体颗粒介质成形技术在管件成形的实际应用方面提供了可靠的理论依据和数据支撑。