高性能管类零件长期以来在众多领域被广泛地使用,是国民生活与工业生产不可或缺的一类零件。通常原始管件胚材需要经过二次加工,传统准静态加工工艺一般采用软模膨胀,存在精度低、回弹大、表面质量不佳等不足。电磁成形技术以其高速率、非接触等特点成为解决现有管件成形工艺不足的最具潜力的技术之一。目前,管件电磁成形技术多局限于单个线圈,其成形能力、使用寿命以及力场调控受到很大限制。为此,本文提出一种基于双级线圈的管件电磁成形方法,该方法通过两个线圈在时空上的合理配合,实现成形能力的提高。首先,本文详细论述了基于双级线圈下管件电磁成形方法的基本原理,并根据其原理阐明了该方法的特点与实现条件。在此基础之上,作者搭建了一套时序可控的双级线圈管件电磁成形实验系统,同时针对实验所用的T5态6063铝合金管材完成了相关性能的测定工作。其次,本文分析建立了管件电磁成形过程的电路、电磁场、结构场的控制方程,并利用有限元软件COMSOL Multiphysics实现了双级线圈下的管件电磁成形多物理场直接耦合仿真。同时本文通过仿真详细研究了双级线圈管件电磁成形过程,就电磁成形过程中的各个物理量与单线圈方法进行了对比并论证了双级线圈方法的有效性。最后,本文对双级线圈下管件电磁成形开展了系统的实验研究,重点研究了背景磁场线圈、成形驱动线圈的放电电压以及二者的时序配合对管件电磁成形的影响。实验表明,双级线圈方法能够有效提高成形电磁力,增大管件变形。同时管件径向变形量的增大与轴向成形区域的扩展可受背景磁场线圈提供的背景磁场强度与双级线圈放电时序间隔所调控。