本发明公开了一种螺旋式三维复杂弯曲件的自由弯曲成形方法，管材Z向匀速送进，弯曲模从初始位置O开始先在t1时间内运动到指定弯曲半径R的Y向偏心距Uy位置，在此位置停留t2时间成形半个圆弧长，随后以O为圆心、偏心距Uy为半径，在XY平面内从Uy位置出发以1/4圆弧轨迹，经若干次偏转和停留，最终运动至X向偏心距Ux位置后不作停留，并在t3时间内返回初始位置O。本发明为管材三维自由弯曲装置的配套弯曲工艺解析方案，充分地发挥了管材三维自由弯曲装置所具有的可以实现复杂造型金属构件弯曲和一次柔性成形的优点；本发明方法简单可行，生产效率高，在航空航天、核电、汽车等工程领域具有重要的工程应用价值和明显的经济效益。