随着我国航空航天运载器关键构件朝着整体化、轻量化、高精度方向不断发展,如何实现大型轻量化构件的高性能整体成形加工已成为我国先进制造领域诸多重大工程急需解决的核心问题之一。然而,以铝合金为代表的轻质构件在传统的冲压/液压准静态工艺下成形性能较差,易出现起皱、破裂、回弹严重等问题。同时,现有成形工艺受压力装备台面与吨位限制,针对大尺寸壳体件成形加工主要采用分瓣成形和拼焊的方式,存在工艺繁琐、周期长、成本高、形位精度低等不足。电磁成形作为一种高速率成形工艺,具有可显著提高材料成形极限、抑制工件起皱和回弹、降低设备制造成本等优势,为突破大尺寸铝合金壳体件整体成形制造难题提供了新的技术途径。然而,大尺度区域下如何实现电磁成形力场的有效加载和调控极具挑战,且已有的电磁成形技术主要应用于小尺寸壳体件的成形,无法为大尺寸壳体件的整体成形提供相关的理论和实验数据支撑。针对上述问题,以实现1000 mm级火箭燃料贮箱箱底同比例缩小壳体件的高质量电磁整体成形为研究目标,在成形系统数值分析模型、成形力场调控与工件变形行为分析以及成形装置研制和实验等方面开展了系统研究,相关研究成果对于实现大尺寸壳体件电磁整体成形技术的突破、拓展其工业应用具有重要的学术价值和现实意义。在电磁成形系统数值分析模型研究方面,分析了大尺寸壳体件电磁整体成形过程中电磁及结构物理参量间的耦合关系,明确了真空系统运行引起的线圈与板件间距增加对二者电磁耦合作用的影响以及压边圈和惯性约束用配重块对成形系统带来的电磁干扰。在此基础上,建立了大尺寸铝合金壳体件电磁整体成形系统的电路-电磁场-结构场二维全耦合数值模型,并实验验证了其求解精度,为壳体件变形行为精准预测以及成形系统优化设计提供了有效分析手段。在成形力场调控与工件变形行为研究方面,首先结合数值模拟与实验方法,探究了线圈结构参数、电路参数、工件法兰的约束条件以及凹模内残余空气对壳体件电磁整体成形变形行为的影响规律,明确了实现壳体件高性能成形的设计要点。在此基础上,针对传统单线圈-单电源电磁成形系统存在的力场难以调控这一不足,提出了基于多线圈-多电源的可控轴向力壳体件电磁成形方法,并搭建了直径为398 mm、厚度为2 mm的2219-O态铝合金双线圈-双电源电磁成形实验平台,系统探究了轴向力分布特性对壳体件轮廓尺寸精度和最大减薄率的调控规律,获得了高贴模精度和最小减薄率的线圈电压匹配工艺窗口,充分论证了可控轴向电磁力成形技术在进一步提高壳体件成形性能方面的可行性和有效性,为实现大尺寸壳体件的高质量电磁整体成形奠定了基础。在大尺寸电磁成形装置研制与实验研究方面,为实现1000 mm级火箭燃料贮箱箱底同比例缩小壳体件的电磁整体成形,首先搭建了集可控轴向力成形系统、电磁压边系统、电源和控制系统以及惯性约束系统于一体的电磁成形实验平台。其中,在成形系统方面,采用多线圈-多电源可控轴向力成形方案,提出并研制了基于脉冲磁体外层加固技术的分级式成形线圈系统（四级）,可在300 k J放电能量下保持结构稳定性以及热稳定性（单次温升小于6 K）;在压边系统方面,采用基于模块化线圈的排斥式电磁压边系统,有效提升了压边力幅值,确保了大尺寸壳体件成形过程中压边力的稳定加载。在此基础上,对直径1378 mm、厚度4 mm、材料为2219-O态的铝合金板件进行了壳体件电磁整体成形的数值分析和实验研究,探究了不同线圈放电参数和匹配模式下壳体件变形行为的变化特性,并最终通过单次放电实现了该类壳体件的高质量整体成形,其中成形深度大于310 mm,成形件与模具轮廓的最大尺寸偏差小于10 mm,最大减薄率小于15%。