管材缩口技术在飞机拉杆零件中得到了广泛的应用。传统的管材热挤压缩口增厚工艺制造的管件管端厚度有所增加,但壁厚不足以直接在管端攻螺纹,无法满足实际应用需求,飞机拉杆零件仍然需要在管端铆接螺纹套筒,导致飞机拉杆零件接头强度低、寿命短等质量缺陷。本文提出采用在电脉冲和超声振动耦合作用下进一步提高管材成形区的塑性,同时降低成形载荷的管材缩口增厚成形新方法。通过对外径为22mm、壁厚为2mm的5A02铝合金管材进行电脉冲和超声振动耦合作用下的缩口增厚成形,发现该成形方法可以有效改善缩口增厚管件的成形缺陷,提高成形质量,降低能耗。本文主要研究内容如下:采用DEFORM-3D有限元模拟软件,建立电脉冲和超声振动耦合作用下5A02铝合金管材缩口增厚成形的有限元模型。通过有限元模拟结果,首先分析了不同成形阶段下管材的行程-载荷曲线趋势及受力情况,然后探讨了在相同的电流下,预热时间对温度场的影响,以及成形过程中管材的温度分布,最后研究了管材成形过程中的电流分布。研究结果表明,管材的温度和电流密度分布与横截面积有较大的关系。相同电流下,管材横截面积越小,电阻越大,电流密度也越大,温度越高。根据有限元模拟的结果,研制了电脉冲与超声振动耦合作用下的5A02管材缩口增厚成形装置,设计了成形模具,尤其电极与绝缘部分最为关键,上电极接电方案有四种,分别为弹片式电极、分块式电极-下、分块式电极-上以及整体式电极等。此外针对管材缩口成形和增厚成形的特点,设计出了一套可自由开合的组合式移动电极,满足管材在缩口增厚成形的过程中一直处于通电状态。采用控制变量法,研究电流强度、进给速度以及预热时间对5A02铝合金管电脉冲辅助缩口成形的影响,研究结果表明,缩口成形最佳电流强度为300A,此为不损伤缩口电极的最大电流,进给速度为10mm/min,预热时间为5min。通过进行5A02铝合金在电脉冲与超声振动耦合作用下的增厚试验,分析了上电极块接电方案、电流强度、进给速度、冷却方式以及超声振动对管材增厚成形的影响。结果表明,电流强度越大,进给速度越慢,管材塑性越好,增厚成形质量越高。此外,超声振动可以有效减少管材成形时的摩擦力,降低成形载荷,提高成形质量。增厚成形的最佳工艺参数为电流强度1400A,进给速度1mm/min,上电极块采用整体式电极,冷却方式为风冷,有超声振动作用。