本文以大顶角紫铜锥壳成形为研究对象,通过数值模拟的方法,研究变形过程中不同坯料尺寸对金属流动性和最终充型效果的影响,以及生产过程中可能出现的不同偏心加载量对成形过程中金属流动性和最终零件成形质量的影响,并对此类零件的成形提出合理的工艺路线和进行模具设计,以达到更好的指导以后生产的目的。首先,根据大顶角紫铜锥壳的几何形状特点,以及其所采用材料的特性,制定了合适的坯料加热温度和挤压速度。确定在525℃高速挤压下有利于提高挤压件的晶粒细化程度和生产效率,并在此基础上进行模具设计,为生产和三维模拟提供前提条件。然后,根据数值模拟分析的需要,建立模具及坯料的刚塑性有限元模型,并对模拟中坯料网格的划分、材料性能的施加、摩擦边界条件的定义以及运动速度的选取等关键问题进行了分析,为模拟过程的顺利进行打下基础。再用有限元数值模拟的方法,对大顶角紫铜锥壳成形过程进行了三维数值模拟。讨论了坯料大小及偏心加载对变形过程中等效应变、等效应力、金属流动的影响,确定了合理的工艺参数。模拟结果显示:在坯料直径为φ220mm,变形温度为525℃以及在偏心量不超过0.3mm的情况下,有利于获得满足尺寸要求的零件。