随着全球石油、天然气等能源消耗速度的不断加快，输送管线建设得到迅猛发展，大型直缝焊管作为气体、液体的输送管路，得到了广泛应用，随着管道运输压力的增加，大型直缝焊管成形工艺变得越来越重要，大型直缝焊管成形工艺已成为管道运输安全的一个重要的指标。所以研究高效率、高质量的大型直缝焊管成形工艺是近年来企业研发的热点。本课题在大型直缝焊管JCO成形理论解析的基础上，根据有限元方法的基本原理、金属管材塑性大变形的特点，对大型直缝焊管JCO工艺的基本成形模式——宽模大曲率半径自由弯曲成形开展了数值模拟分析与实验研究，模拟结果和实验结果相符。同时基于机械扩径成形过程的理论基础和有限元方法的基本原理，对管坯机械扩径成形进行有限元模拟和实验验证，模拟结果和实验结果吻合较好。通过数值模拟分析得到了凸模圆角半径、凹模圆角半径、板料厚度等工艺参数对板料弯曲成形的影响规律和扩径率对管坯机械扩径成形质量的影响规律。为成形设备的选择、模具设计以及大型直缝焊管JCO成形工艺和机械扩径成形工艺的制定和优化提供参考，具有一定的工程应用价值。