随着塑性加工领域先进制造技术的发展,近年来航空航天、汽车等行业对管材成形技术和零件结构轻量化提出了更高的要求。铝合金薄壁管在这些领域中的作用日显重要,而充液弯曲工艺也在这样的背景下应运而生。对薄壁管进行充液弯曲成形,是目前的一项新课题,然而此弯管工艺仍存在一定的成形缺陷,如管件内测起皱、截面畸变、外侧壁厚减薄甚至开裂。因此本课题提出在充液弯曲工艺中使用弹性垫来改善上述问题。弹性垫作用下薄壁管充液弯曲是充液弯曲成形工艺中在薄壁管材和模具间放置弹性垫进行弯曲成形的方案,是针对薄壁管充液弯曲中仍然存在的典型缺陷提出来的优化方案。通过有限元模拟分析和实验研究,得到弹性垫对薄壁管充液弯曲的影响规律,为完善管材充液弯曲工艺提供了理论基础和可靠论证。本课题对5A02铝合金管进行弹性垫作用下的充液弯曲有限元模拟。采用了上置弹性垫和下置弹性垫两种方案,分别对内测起皱、截面畸变和外侧壁厚减薄进行了结果分析,研究弹性垫的性能参数如摩擦系数、硬度和压入深度以及弹性垫的几何形状和尺寸对成形缺陷的影响。模拟结果表明:弹性垫的摩擦系数越大,管件外侧壁厚减薄量越小;压入深度越大,壁厚减薄量越小;弹性垫硬度越小,厚度越大,管件截面畸变程度越轻。阐述了充液弯曲工艺中弹性垫的作用机理,分析了在弹性垫作用下管件的应力应变状态,解释了弹性垫作用下弯曲成形缺陷得以改善的原因。对5A02铝合金薄壁管进行弹性垫作用下的充液弯曲实验研究。同样采用上置弹性垫和下置弹性垫两种方案,研究了弹性垫的参数对弯曲成形质量的影响,得到结论:弹性垫的摩擦系数越大,压入深度越大,外侧壁厚减薄量越小;弹性垫的硬度越小,厚度越大,截面畸变程度越轻。通过对比发现,实验结果和模拟结果较为吻合。同没有弹性垫作用的充液弯曲工艺相比,得出弹性垫有利于改善弯曲成形质量的结论。