近年来，随着人们绿色环保观念的日益增强，在材料加工领域，新型加工工艺越来越受到重视，而磁致成形作为一种依靠电磁力驱动的成形方式，具有低能耗、无污染、精度高等优点。同时，伴随着管筒类零件在实际生产生活中的广泛使用，将磁致成形这种高效能快速成形工艺应用于管筒类零件已经成为当前材料加工领域较为迫切的技术需要。然而，管件磁致成形技术涉及电磁学、电工学和弹塑性力学等多种交叉学科，其成形过程所包含的多物理场耦合问题也较为复杂，传统解析法难以实现成形过程中有关电磁场和结构场的瞬态求解，而计算机技术的飞速发展及有限元理论的日趋完善，为解决管件磁致成形过程中所遇到的一系列难题提供了条件，故本文将在基于ANSYS软件之上展开对管件磁致有模胀形的有限元模拟与分析。依据电磁学基本原理，结合成形系统对称性结构特征，建立了管件磁致胀形的简化2-D模型，通过对管件、线圈、模具及近场区和远场区的有限元预处理确立了成形系统有限元网格化模型。利用ANSYS所提供的APDL参数化语言功能，使用针对耦合场分析的中断与重启动技术完成瞬态激励电流的施加及电磁―结构耦合场的求解。此外，为了研究高速变形条件下管件与模具间的变形碰撞问题，本文在管件外壁及模具内腔位置设置专门的接触分析单元，以满足对管件触模瞬间受力及变形分析的需要。管件磁致自由胀形模拟结果表明，管件对系统空间磁力线分布有挟迫作用，且管件和线圈所受磁力主要取决于激励电流瞬态强度，但管件自身感生磁场会导致其受力均匀性的降低。同时，管件变形主要集中在前半周期，且其径向变形量由中心至端部逐次递减，但在靠近端部区域变形过程变得较为复杂，出现了变形不均匀的现象。与自由磁致胀形相比，有模成形条件下模具的束缚作用会进一步降低空间磁力线发散程度，同时也会削弱管件电流密度强度，而在模具上方会有电流分布，这将会引起模具自身产热进而导致系统能量的耗散。此外，模拟结果还进一步表明，管件在触模瞬间会出现剧烈的反弹回复现象，且越靠近中心区域反弹现象越显著。故管件最终能否完全贴模在很大程度取决于系统后续磁压力是否足够强大以迫使其反弹区域再次触模。成形工艺参数对管件磁致有模成形的影响表明，放电电压的改变会导致磁场强度及磁力大小发生变化，而在理论电压值选用范围之内，适当增大电压则可以降低反弹现象造成的不利影响。与电压相比，壁厚对其变形过程的影响则主要体现在管件瞬态应力分布方面，适当增加壁厚将有助于管件轴向部分应力分布均匀性的提高。同时，通过对不同壁厚管件变形速率的研究表明，壁厚增加将导致变形速率降低，但在管件与模具碰撞瞬间其变形速率几乎保持不变，故可以推断，触模过程不会导致系统能量的大幅度损失。此外，管件与模具接触面粗糙程度对变形过程也具有一定影响，在摩擦系数为0.3～0.6范围内，接触面粗糙度对管件终态贴模性及接触过程瞬态轴向运动状态影响不大，但过于粗糙的接触面不但会降低管件整体贴模性而且也会引起其中部位置出现局部反向滑动现象，这将导致管件壁厚的局部减薄。最后，鉴于实际生产中对不同外形管件制成品的需求，本文研究了非直筒类模具条件下管件磁致胀形过程，并针对不同缩口系数的凹模条件下管件成形效果进行了详细分析，其结果表明，凹模对管件变形的影响主要集中在凹模开口区域内，而对端部贴模性影响不大。对于壁厚为1.2mm的铝质管件来说，当缩口系数m为0.65时，管件变形瞬态应力分布最大的位置出现在凹模斜坡区域，而当m增至0.67时，其逐渐扩展至整个凹模开口区域。此外，在理论范围之内，适当增大缩口系数将有助于管件外壁尤其是凹模开口区域贴模性的提高，但较大的缩口系数将降低其整体贴模效果。