由于成形精度高，薄壁管材数控弯曲成形技术在航空、航天、汽车和其他高科技领域受到越来越广泛的应用，已经成为先进塑性成形技术研究和发展的前沿领域之一。然而，由于薄壁管材空心壁薄的特点，在型材绕弯成形过程中容易出现壁厚过度减薄(甚至拉裂)、截面变形和失稳起皱等缺陷，严重影响着管材的成形质量和使用性能。单纯采用试验研究或理论分析法，难以准确、高效地解决绕弯成形的生产实际问题。本文采用数值模拟和实验相结合的方法研究了材料、成形工艺、边界条件等参数对成形过程中壁厚减薄、截面变形和失稳起皱的影响规律。主要研究内容如下：根据管材与模具的几何参数确定了芯轴参数；通过单向拉伸试验研究了管材的基本力学性能，获得材料的基本力学性能参数，采用幂指数硬化模型建立了材料模型；基于HyperMesh和LS-DYNA软件平台，建立了薄壁圆管绕弯成形三维有限元模型。采用所建立的有限元模型对有、无芯棒支撑时薄壁圆管绕弯成形过程进行了研究。分析了绕弯成形过程中等效应力与等效应变的分布规律，发现有芯棒支撑时应力中性层和应变中性层的内移量较小，并深入分析了压缩变形区的变化规律，发现压缩变形区的范围主要在过弯曲模切点的30度角内，最后通过实验验证了模型的可靠性。通过对模拟和实验结果进行分析，发现SUS304比Q235A管材更容易发生失稳起皱和截面畸变，但是外侧壁厚减薄情况有所减弱；芯头个数是截面变形的最主要影响因素，芯棒伸出量对管材外侧壁厚减薄和内侧失稳起皱影响显著；侧推压块的使用对提高外侧壁厚质量作用明显；改变管材与模具之间的间隙和摩擦情况会影响塑性变形区的应力分布状态，进而影响弯管的质量，研究发现管坯/芯棒间隙、管坯/防皱板间隙以及管坯/芯棒之间的摩擦对成形质量影响最为显著。