波纹管是一种子午线截面呈波纹状的管类零件,本身具备弹性放缩的功能,广泛的应用于航天航空、化工材料、船舶机械和核电等各种领域。通常使用焊接成形工艺和液压成形工艺来制造波纹管,但是焊接成形工艺容易在焊缝位置产生破裂腐蚀和生产成本较贵同时生产效率不高的问题,而液压成形工艺局限于较小直径的波纹管成形。于是本文针对直径达340mm,壁厚为1.5mm的304不锈钢波纹管提出了充压压形工艺。首先建立充压压形工艺的有限元数值模拟模型,分析了最初内压、最终成形内压、模具圆角和轴向补偿不同的参数对U形波纹管成形质量的影响,研究了上下圆角区缺陷形式和产生原因。并根据理论推导建立了上圆角区在成形过程中的力学模型。最终根据模拟和实验的结果对镶块进行修改对回弹进行补偿得到符合设计要求的波纹管得到了不同工艺参数对U形波纹管成形过程中贴模质量的影响及其影响机理。结果表明,最初内压和轴向补偿的增大使得管料变形区长度大于理论波形的展开周长增大,从而促进上圆角区的贴合,抑制下圆角区的贴合。最终成形内压的变大对上圆角区贴模影响不大。模具圆角的增大对上圆角区贴合影响不大,但能够促进下圆角区的贴合。还分析了其对壁厚分布及减薄率的影响。针对成形过程中上圆角区和下圆角区缺陷给出了其表现形式和出现位置,研究了缺陷的产生原因并探究了工艺参数对缺陷的影响,给出了抑制缺陷的方法并确定了合理的工艺参数。304不锈钢U形波纹管的上圆角区在充压压形过程中的受力进行了分析,建立了力学分析模型,理论推导出了弯矩的理论计算公式。给出了不同最初内压及最终成形内压对回弹的影响规律,并根据公式给出了内压对回弹的影响机理。针对轴向补偿和模具圆角两个因素对波纹管回弹进行分析,给出了影响规律,并根据等效应变给出了影响机理。根据最优的工艺参数进行304不锈钢U形波纹管充压压形实验,基于模拟和实验的结果对镶块进行修正,对回弹进行补偿得到符合要求的U形波纹管。