随着现代汽车工业的进步与发展,人们对于汽车能耗的要求越来越严格,汽车轻量化已经成为当前汽车制造业的发展趋势。管材液压成形技术是目前最流行的非常规金属塑性成形技术之一。与冲压、铸造、锻造等工艺相比,该技术可以制造出高强度、低成本的轻质复杂零件,是结构轻量化的有效途径之一。近年来液压成形技术广泛应用于航空、船舶、汽车等领域。内高压成形是将管件放入既定形状的模腔内,然后对管件内部充入高压液体,在液体压力下使管件成形的过程,其本质是流体与固体耦合作用下的结果。采用流-固耦合方法对内高压成形过程进行数值模拟,能够更加真实的反应内高压成形过流体与固体的变化过程。本文以汽车扭力梁为研究对象,采用流-固耦合方法对其内高压成形过程进行有限元仿真分析。首先通过自行设计并搭建了简单矩形管的内高压成形系统,进行矩形管的内高压成形实验。根据矩形管的内高压成形实验,建立基于流-固耦合方法的矩形管内高压成形的有限元仿真模型。通过实验结果与仿真结果的对比,验证了流-固耦合数值模拟方法正确性及流-固耦合方法应用在内高压成形有限元分析的可行性。以此为基础,基于流-固耦合方法建立扭力梁内高压成形的有限元仿真模型,设计适用于扭力梁的滑动模具进行数值模拟,研究整形压力、加载路径及摩擦系数等关键因素对扭力梁成形质量的影响。研究结果表明:扭力梁液压胀形过程中内部液压交替上升,整体变化趋势成呈线性变化;随着液体压力的增加,扭力梁壁厚呈减薄趋势,其最大减薄率位于“梯”形区上的圆角与直边过渡点上,当液体压力超过180MPa时,扭力梁已经基本贴膜,其壁厚分布及圆角半径不再发生变化;轴向进速度给对于扭力梁不同区域的影响不同,随着轴向进给速度的增加,扭力梁端部及“梯”形区壁厚减薄率减低,而过渡区及“V”形区壁厚基本不发生变化,即轴向进给的补料量主要集中在扭梁端部及“梯”形区;随着摩擦系数的增加,扭力梁的壁厚分布的均匀性降低,且摩擦系数对“V”形区影响最大;最终在整形压力为180MPa、摩擦系数为0.12、轴向进给速度为150mm/s、加载时间为0.16s的条件下的成形结果最佳,最小壁厚位于“梯”形区的圆角与直边的过渡点上,其最小壁厚为3.12mm,减薄率为10.86%,符合工程运用要求。