薄壁圆管绕弯成形工艺具有高效、低耗和高精度等优点,因此广泛应用于航空、航天及汽车工业领域。但是由于管材具有中空结构,薄壁圆管弯曲成形,特别是小弯曲半径成形过程,更容易出现截面椭圆化、壁厚减薄等质量缺陷,导致管材失效而成为废料。管材弯曲截面畸变不但影响管材外观质量而且可能引起横截面积的减小,从而增大流动阻力,直接造成输送流体的压力的损失同时也会影响弯管的刚度、强度等机械性能,弯管壁厚减薄,直接降低弯管的强度、刚度等机械性能,制约弯管的使用。　　实际加工中无法计算和估算的两项变形参数,导致在许多情况下模具制作、选材到试弯时才能得到相应的参数,造成时间、人力和物力的浪费。本文通过有限元软件ABAQUS对不同的工艺参数和芯棒主要参数进行模拟分析和实验研究,分析得出了不同工艺参数对弯管成形质量的影响规律和芯棒选择基准。主要内容有:　　(1)通过对不同工艺参数对弯管成形质量的影响分析发现:随着弯曲半径的不断增大,弯管壁厚减薄率和截面畸变率都不断减小;随着管材壁厚的增大,弯管壁厚减薄率变化不是很大,但截面畸变率随之逐渐减小;随着管材与模具之间的间隙增大,壁厚减薄也越来越小,但间隙过大容易造成弯曲失稳;管材与防皱块之间摩擦系数对弯管成形质量几乎没有影响。　　(2)通过对芯棒模拟及实验验证发现:芯棒的芯球是控制管坯截面畸变的主要因素,为了既能控制管坯最大变形部位的截面椭圆率又能很好的控制最大变形部位的壁厚变化,芯棒和芯球的直径应选择在0.96D0～0.98D0之间为最佳(D0为管坯内径)。芯棒的伸出量过大会直接影响管坯的壁厚,会直接造成管坯弯曲部位的过大形变甚至拉裂,芯棒的伸出量应控制在0.25D0～0.35D0之间为最佳。在管坯弯曲过程中,为了防止芯棒对管坯内部造成划伤以及管坯和夹块发生相对滑动造成失稳,在弯曲之前芯棒应要有足够的润滑。　　(3)芯棒的选取对弯管成形质量也有决定性的作用,分析发现:对于壁厚很小且弯曲半径小的管材在弯曲过程中极易发生截面椭圆畸变过大而失效,对这种管材的弯曲必须选择多球万向芯棒。当随着管材壁厚增大和弯曲半径增大可以逐渐减少芯球的个数或使用单球芯棒和圆柱芯棒。但随着芯球的个数增多,管材壁厚减薄也随着加剧,生产加工中在考虑生产成本的控制。　　(4)对在数值模拟过程中出现的平坦、凸起、起皱以及在实际加工过程中会出现的包括管材的断裂、弯管在夹模附近产生夹痕等质量缺陷的形成原因进行分析并总结出相应的解决方案。