随着汽车领域对产品性能和轻量化需求的增长,许多结构复杂的空心零件（通过铸造或焊接制成）需要采用更先进的成形技术制造,管材内高压成形作为一种先进的轻量化成形技术,具有以空代实、以整代零、减少工序数量、提高零件刚度等特点,在制造复杂形状管材方面具有不可替代的优势。本文以三维轴线大膨胀率汽车中冷管为研究对象,通过内高压技术解决整体成形的难题,利用有限元软件建立管材弯曲及内高压成形的有限元模型,通过响应面法研究中冷管在弯曲成形及内高压成形过程中相关工艺参数对管材壁厚分布及成形质量的影响,并通过实验加以验证。首先,根据中冷管的几何特征及内高压成形的特点进行工艺分析,设计了管材弯曲、热处理、内高压成形的多工序成形工艺方案。通过有限元分析软件对管材弯曲成形过程进行数值模拟,分析相关工艺参数对其壁厚变化的影响并优化工艺参数。对弯曲之后的管材进行热处理,然后设计中冷管内高压成形模具,通过理论计算拟定内高压成形的相关参数,采用控制变量法分析加载路径对管材内高压成形的影响,同时结合响应面法分析轴向进给量、初始屈服压力和摩擦系数对管材内高压成形壁厚分布的影响,求得最优参数组合。最后进行中冷管弯曲成形、热处理以及内高压成形工艺实验,并获得符合生产要求的成形件。通过对实验与模拟的壁厚分布进行比较,验证了模拟的准确性。利用单向拉伸试验、XRD实验以及金相实验分析预弯曲成形及热处理对中冷管内高压成形的影响。