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针对TC4钛合金薄板多工步压制成形参数设计优化问题，为使板料能够高效精确地压制成形，分析了TC4钛合金薄板压制成形工艺的成形过程和板料回弹的形成机理，建立了压制过程数学模型和板料回弹数学模型。构建了板料回弹控制准则、减薄控制准则、厚度偏差控制准则，提出了基于回弹补偿的TC4钛合金薄板多工步压制成形参数设计方法，建立了基于回弹补偿的TC4钛合金薄板多工步压制成形参数优化流程，获得满足回弹控制准则、减薄控制准则和厚度偏差控制准则的TC4钛合金薄板多工步压制成形优化成形参数。以某型号大管径特种圆管的多工步压制成形为例，验证了所提方法的正确性和有效性。