管材的塑性成形在航空航天、汽车船舶等制造工业均有广泛的应用。目前飞机拉杆类零件采用管材缩口成形后铆接螺纹套筒方法制造,连接强度不稳定、制造成本高,且无法达到产品减重的目的。若采用新方法将管材缩口处径向增厚后直接攻螺纹,则将显著增加飞机拉杆的连接强度与降低成本。管材缩口成形一般忽略径向增厚问题,未考虑材料组织与性能变化,这关系到航空航天工业零件的应用质量与寿命。针对上述问题,本文以直径22mm、壁厚1mm的LF2M铝合金管材为对象,开展薄壁铝合金管材热挤压缩口增厚变形材料流变行为研究。通过理论分析和实验研究,建立管材在热挤压下的材料性能测试方法。根据材料流变应力行为,选择并计算得到准确的材料流变应力模型。通过有限元数值模拟,分析材料流动行为及工艺参数影响。主要内容及成果如下:首先,根据现有管材力学性能及成形性能的测试方法,建立一种薄壁环压缩测试管材热压下性能的方法。通过对压缩过程中试样进行受力分析,是否出现失稳缺陷与试样高度选择密切相关。提出高厚比(即L/t)这一参数描述环压缩试样几何尺寸。高厚比大小是导致是否出现失稳缺陷的重要因素,需有效控制,以至准确描述材料流变应力状态。第二,在变形温度为350℃~475℃,应变速率为0.01s-1~1s-1进行真空等温环压缩实验,分析三种高厚比实验结果。结果表明:高厚比为1时,随着压缩量增加,因切向压应力超过临界值导致接触模具面起皱失稳;高厚比为3时,压应力超过临界值,试样内部材料堆积出现起皱现象;高厚比为2时,压缩后试样未出现上述缺陷。第三,根据薄壁环压缩实验,材料沿中性面向两侧流动,得到管材在热压下基本性能参数,分析温度和应变速率对材料性能影响。结果表明:在相同应变速率,变形温度升高,流变应力值明显降低;在同一变形温度,应变速率增加,流变应力值明显升高。第四,观察环压缩试样微观组织,原始晶粒为等轴晶粒,压缩后试样圆弧面和纵截面晶粒均沿材料流动方向被拉长。随着变形温度的升高晶粒长大较为明显,在475℃时晶粒分布规律,组织稳定性较高;在低应变速率时,晶粒均匀长大且分布规律;在高应变速率时,晶粒变形程度小且分布无规律。第五,在环压缩实验数据的基础上,研究管材热压下的流动应力变化特征。基于经典的Arrhenius流变应力方程,建立Z参数流变应力关系模型,通过验证得知所建模型具有较高的精度。最后,根据流变应力模型,基于ABAQUS有限元分析软件,建立薄壁管材热挤压缩口增厚成形三维有限元模型。分析材料流动规律及各工艺参数对成形影响。结果表明:适当加大成形温度、减慢成形速度和有效润滑能获得材料均匀分布的缩口增厚成形件。