薄壁小弯曲半径管具有质量轻、强度高、节省空间等优点,在航空、航天、汽车等领域有着非常广阔的应用前景。弯管内侧起皱、外侧壁厚减薄、横截面畸变及弯管两端直线段成形不足等弯管质量缺陷长期制约着管材弯曲成形技术的发展和应用。本文提出采用聚氨酯填块作为填充介质并通过设计聚氨酯填块的几何尺寸与排列来控制成形内压的管材推弯成形新方法。通过对外径为40mm、壁厚为1mm的5A02铝合金管进行一倍相对弯曲半径（R/D=1;R为弯曲半径,D为管材外径）弯曲成形,研究发现该成形方法可以有效改善弯管成形缺陷,提高成形质量,降低能耗。该成形方法不仅丰富了现代管材塑性加工技术,而且对小弯曲半径管零部件在现代航空及其他工业领域的应用具有现实指导意义和参考价值。本文主要研究内容及成果如下:介绍基于弹性填充介质的管材推弯成形原理,并对管材弯曲成形过程的受力情况和几种重要的弯管成形影响因素进行理论分析;简述了管材基本力学性能参数和聚氨酯填块的材料参数的测定方法,并为后续有限元模拟提模型参数。采用ABAQUS 6.14有限元软件建立基于聚氨酯填块作为弹性填充介质的1D弯曲半径管推弯成形有限元模型。通过有限元模拟结果,首先研究聚氨酯填块的直径、厚度、总长以及排列对弯管成形的应力应变、壁厚分布的影响规律;然后探讨了管坯的润滑方式对弯管成形质量的影响,提出了对管坯外表面进行区域划分采用差异化润滑来提高弯管的直端推出量的新方法。研究结果表明:聚氨酯填块的最优直径为37mm、与冲头接触的那一块聚氨酯填块厚度为20mm,其余的12块聚氨酯填块厚度均为10mm;对管坯进行区域差异化润滑不仅可以避免起皱提高直端推出量的成形长度,还可以有效改善壁厚分布不均。研制了小弯曲半径管推弯成形设备,设计了推弯模具,搭建了试验平台,进行基于弹性填充介质的小弯曲半径管推弯成形实验。通过设计聚氨酯填块的几何尺寸和排列方式来调节管材弯曲成形的内压;采用PTFE薄膜、二硫化钼喷雾、氟硅润滑脂对管坯外表面的不同区域进行润滑来优化小弯曲半径管的成形质量。将试验成形的弯管进行质量检测并与有限元模拟研究结果进行比较验证模拟结果的准确性。