内高压成形工艺是轻量化技术的典型代表，通过轴向力与内压的复合作用，大幅提高了管材的成形性，但是开裂仍是铝合金等成形性较差材料内高压成形时的主要缺陷。双向液压成形是基于增大材料静水压力以提高成形性的新方法，依靠在管坯外侧施加可控液压以提高管坯的成形性，本文进行了矩形截面管件双向液压成形研究。首先通过平衡微分方程及集中性失稳理论，建立了矩形截面管件只承受内压及承受内压与外压共同作用下的极限等效应变理论公式。分析了直边区的等效应变分布，无外压作用时，管坯极限等效应变为定值；有外压作用时，管坯的极限等效应变值随外压升高而增大。采用外径63mm，壁厚2mm的5A02铝合金薄壁管坯进行了矩形截面管件双向液压胀形实验，成形过程中外压恒定，数值由0MPa递增至80MPa，提高内压至管坯破裂，研究了外压对管件成形圆角半径及膨胀率的影响，测量了不同外压下成形区的壁厚分布。随外压升高，圆角半径减小，膨胀率升高。使用ASAME应变测试系统测量了直边区应变分布，分析了外压对直边应变分布的影响，结果表明应变集中在直边过渡区。对不同外压成形件的断口进行了SEM分析，随外压升高，管坯初生裂纹的萌生与长大受到抑制。通过EBSD对原始管坯及不同外压下的管坯过渡区进行了晶粒形貌及不同相位差晶界数量的分析。随外压升高，小角度晶界增多。使用ABAQUS软件进行了矩形截面管件双向液压成形数值模拟，分析了外压对环向应力、轴向应力、厚向应力及静水应力的影响，施加外压整体性降低了各应力数值。对比了外压及润滑对管坯三向主应力的不同影响，揭示了外压提高圆角填充能力的机理。