轻量化是航空航天、轨道交通等行业一直追求的目标。铝合金整体壁板和镁合金复杂截面型材作为典型的轻量化结构件,在运载火箭、导弹、飞机以及汽车交通领域有着广泛的使用价值。这些行业所用的轻量化结构件为了追求整体结构的优越性能和提高气动力外形,往往需要将其弯曲成形为一定曲率外形。但是这些轻量化结构件属于典型的多筋零部件,结构形式复杂,传统弯曲成形过程中容易产生多种缺陷且成形件的几何精度差。因此,开展轻量化结构件的先进弯曲成形工艺研究十分必要。本文在分析具体轻量化结构件的基础上,提出了铝合金整体壁板的机械铣-填料辅助滚弯成形工艺和镁合金型材的温热张力绕弯成形工艺,采用理论分析、有限元数值模拟和实验相结合的方法系统研究了填料滚弯成形工艺和张力绕弯成形工艺过程。本文的主要研究内容和结论如下：(1)研究整体壁板和型材的弯曲成形机理。系统分析整体壁板填料辅助滚弯的成形原理,分析了筋条内置和外置两种整体壁板筋条和蒙皮的力学状态、几何关系和回弹规律；研究镁合金型材温热张力绕弯成形原理,分析了型材内外侧不同特征位置的力学状态和回弹规律；理论分析为弯曲成形数学模型的建立提供了理论依据。(2)采用单向拉伸试验获得材料的应力应变关系,基于MSC.Marc建立了铝合金整体壁板填料辅助滚弯成形的三维弹塑性有限元模型,分析了滚弯成形过程中整体壁板的应力应变变化和回弹规律,揭示了填料在滚弯成形过程中的机理。基于MSC.Marc建立了镁合金型材温热张力绕弯成形的三维弹塑性热力耦合有限元模型,分析了绕弯成形过程中型材的应力应变、温度、回弹和几何尺寸的变化规律。(3)研制滚弯成形装置,设计并开发了成形工艺参数的数据采集系统；自主研制橡胶和塑料填料,进行了填料辅助整体壁板的滚弯成形实验,研究了填料和工艺参数对整体壁板表面质量和几何精度的影响。结果表明：研制的填料满足了整体壁板滚弯成形的要求,填料改变了壁板的受力状态,使蒙皮产生均匀的塑性变形,提高了蒙皮和筋条的变形协调性。随着上辊压下量的增大,壁板弯曲半径减小。当压下量较小时,、随着压下量的增大,壁板弯曲半径急剧减小；当压下量较大时,随着压下量的增大,弯曲半径减小幅度降低；基于最小二乘法获得的经验公式表明,压下量与弯曲半径呈幂指数函数关系。(4)研制镁合金型材温热张力绕弯成形装置,进行镁合金型材温热张力绕弯成形实验,分析成形温度、弯曲角度和预拉伸量对型材回弹角和几何精度的影响,将实验结果与模拟结果对比分析；采用光学显微镜、X射线衍射仪和EBSD技术系统分析型材的微观组织和织构演变。结果表明：模拟结果和实验结果基本吻合,工艺参数对回弹和几何尺寸变化的影响规律一致,模拟结果可以用于指导实验。微观组织和织构变化规律表明：温热弯曲成形过程中,大量孪晶出现,改变了晶粒的初始取向,协调了晶粒c轴的应变,提高了型材的塑性变形能力。