管件内高压成形工艺因为具有减轻工件重量、节约原材料、工件表面质量佳和机械性能好等特点,引起金属塑性加工领域的广泛关注,近年来该工艺已广泛应用于汽车、航空、航天、国防、化工、医疗等领域。目前该工艺的设计依旧建立在确定性理论上,即假设材料性能和工艺参数具有确定值,而实际生产中材料性能和工艺参数具有分散性及随机性,与假设存在较大差异,导致工件质量波动很大,废品率过高。本文对某型号国产SUV副车架的管件内高压成形工艺展开研究。首先,分析副车架的结构及质量要求,并实际测量工件,发现质量问题主要为最小壁厚小于设计尺寸。使用有限元软件模拟并分析整个成形过程,对比测试与仿真结果,探寻质量问题产生的原因,提出优化加载曲线以提高最小壁厚。然后,研究工艺参数和材料性能的分散性和随机性规律,识别管件液压成形工艺中的各个工艺参数并将其分类。在加载曲线上挑选可能对最小壁厚有影响的关键参数,通过试验设计和方差分析,筛选出对最小壁厚影响较大的关键参数。建立工件质量的衡量指标(最小壁厚)和各关键参数之间的响应曲面公式。最后,在响应曲面公式的基础上,结合材料性能和工艺参数的分散性和随机性,建立工艺可靠性模型。通过优化加载路径,提高工艺可靠性,即成品率,达到提高产品质量,降低生产成本的目的。研究表明,合理设定加载路径不仅可以提高工件的最小壁厚,而且可以减小材料性能和工艺参数的分散性及随机性造成产品质量波动。论文成果不但对副车架管件内高压成形工艺改进具有积极意义,对其它管件内高压成形工艺加载路径的合理设计也有较大的参考价值。