内高压成形技术是以轻量化和一体化为特征的一种空心变截面轻体构件的先进制造技术,越来越受到人们的关注。管材的内高压成形过程与很多因素有关,其中施加在管件的内部压力与轴向力之间的匹配关系尤为重要,如何找出两者对成形性能的影响规律并对两者的匹配关系进行合理优化是内高压成形要解决的重要问题。本文对管材的内高压成形过程进行力学理论分析,研究变形过程中材料的应力应变状态,从本质上揭示内高压成形工艺变形过程中的力学规律,研究了管材内高压成形提高成形极限的机理,得出管材内高压成形过程中材料的变形规律和控制载荷匹配的基本原则。在此基础上,本文运用动力显式有限元分析软件DYNAFORM对大变形圆柱壳零件的内高压成形过程进行模拟分析。主要针对影响零件内高压成形的内压和轴向力的载荷匹配关系、管坯与模具之间的摩擦系数及管坯材料性能等因素进行模拟与分析,得到了在不同工艺条件下工件的成形状态、材料流动特点、应力应变及壁厚分布等重要结果,分析了不同工艺参数对工艺过程的影响。并在吉林大学锻压实验室进行了相应的实验,通过实验验证了理论解析和模拟结果的正确。