本发明公开了一种减小自由弯曲零件相对弯曲半径的装置和自由弯曲方法。弯曲模末端与导向机构前端采用球面链接，弯曲模与导向机构位于同一轴线上，并且可以围绕导向机构实现矢量偏转，弯曲模末端内壁为一平缓的球面，弯曲模末端的球面直径略大于导向机构前端球面的直径，导向机构采用螺纹连接方式安装在基座上，针对不同横截面形状、不同材质的空心构件通过改变螺纹移动距离改变导向机构的位置实时调整导向机构前端至弯曲模中心的距离，减小实际弯曲半径。本发明通过减少自由弯曲成形设备对成形零件的干涉，降低成形过程中的塑性变形能，提高了成形质量，减小了自由弯曲零件的相对弯曲半径。