进入九十年代，由于燃料和原材料成本原因及环保法规对废气排放的严格限制，使汽车结构的轻量化显得日益重要。结构轻量化可以降低成本和燃料消耗，减轻污染。但是汽车等机器的结构轻量化不能采用飞机、航天器等上的轻合金和复合材料，这样成本太高。除了采用轻体材料外，减重的另一个主要途径就是在结构上采用“以空代实”，即对于承受以弯曲或扭转载荷为主的构件，采用空心结构既可以减轻重量节约材料又可以充分利用材料的强度和刚度。内高压成形正是在这样的背景下发展起来的一种制造空心轻体件的先进制造技术。
其基本工艺过程是通过内部加压和轴向加力补料把管坯压入到模具型腔使之成形为所需零件，有时需要把管坯预弯成接近零件形状，然后加压成形。由于成形所需内压一般要达到几千甚至上万大气压，故称之为内高压成形。科学创新在于在管端施加的轴向力改变了管子的应变状态，当轴向力达到某临界值，管子可以达到一种无极限膨胀状态，而壁厚基本不变。技术关键是内压和轴向力的匹配关系。如果内压过高，管子会被胀破；反之，如果轴向力过大，管子会被压缩起皱。为了获得壁厚相对均匀的合格零件，必须给出内压和轴向力的合理匹配关系。对于特定的工件，合理匹配关系通常是通过计算机数值仿真获得。
空心结构零件的传统制造工艺多为先分片冲压再焊接成整体的工艺，与之相比内高压成形具有这样的优点：（1）减轻重量节约材料。对于中空心轴类件可以减轻40％～50％，有些件可达75％；（2）可减少后续机械加工和组装焊接量；（3）减少零件和模具数量，降低模具费用。模具费用可降低20％～30％；（4）提高强度与刚度，尤其疲劳强度；（5）降低生产成本。内高压件比冲压件平均降低15％～20％。
该成形技术适合于制造沿构件轴线变化的圆形、矩形截面或异型截面空心构件。在汽车上可以应用的零件有：副车架、散热器支架、底盘构件、车身框架、座椅框架、前轴、后轴及驱动轴、凸轮轴及排气系统异型管件等。还可以制造飞机、航天器的中空曲轴和复杂管接件等。内高压成形技术在汽车、航空、航天等机器制造领域有广阔的应用前景，并将取得良好的经济和社会效益。
课题负责人介绍：苑世剑，博士，1963年生。现任哈尔滨工业大学教授，金属精密热加工国家级重点实验室常务副主任。长期从事金属塑性成形新工艺和塑性理论及数值模拟仿真的研究。主要研究方向有壳体液力成形、内高压成形和摆动辗压成形。
