核管道作为核电站的“主动脉”,是能够保证核安全的重要设备,其弯制成形过程是管材成形技术领域的难题。本文主要是针对CAP1400主管道及波动管温弯过程中产生的截面畸变、回弹等缺陷问题,展开复杂温弯工艺参数下,大口径厚壁管材综合成形性数值模拟及控制研究。首先,对管材温弯成形的全过程进行理论分析,并推导出管坯外侧最小壁厚减薄率、管坯内侧最大壁厚增厚率、椭圆度、回弹角、弯曲力矩的理论计算公式,并且给出了主管道及波动管温弯成形质量评定标准。其次,利用MSC.Marc建立主管道及波动管温弯成形全过程数值有限元模型,归纳有限元仿真结果并且与理论计算进行对比,验证了有限元模型的正确性。利用传统温弯工艺加工得到的主管道及波动管均不符合产品的精度要求,所以需要对温弯工艺进行优化。针对主管道及波动管温弯成形精度不符合要求的情况,利用材料的反变形原理提出了管材壁厚优化方案,为了解决管材温弯成形椭圆度过大的问题提出为管材添加柔性芯棒的方案,并且得到了规律性的结论,为实际的生产提供了很有意义的参考价值。最后,结合Visual Basic对MSC.Marc进行二次开发,开发了一套CAP1400主管道及波动管温弯参数优化设计仿真系统,该系统主要是针对产品模型参数化设置、产品成形后的理论计算、主管道及波动管温弯有限元仿真模拟以及模拟结果可视化处理这四个部分进行开发,这四个部分之间有着密不可分的联系,缺一不可,四个部分协同合作为产品的高效率、高质量研发提供了保障,有非常好的使用价值。