模型元方法是一种广义的特征有限元方法，作为金属体积成形的创新理论研究成为国家自然科学基金资助项目。模型元方法对于所划分的单元赋予了平衡条件、几何条件、边界条件、本构关系等更多的塑性理论专业信息，这样既包容有限元法又包容上限元法，使三者互相取长补短、互为基础，避免了单一理论的若干局限性。本文属于模型元方法在体积成形领域的应用研究。 特征单元模型库的建立、充实和完善，是应用模型元方法解题的最主要的基础性工作。本文根据模型元方法的基本原理，基于滑移线理论研究了体积成形中锥形凸台这一典型的局部成形过程，建立了模型单元，并以锥形凸台在不同工艺中成形过程的数值模拟为验证。基于滑移线理论对锥形凸台成形过程建立模型单元是本文研究的核心内容。对于锥形凸台成形的第一个特征时段，即坯料和锥形凸台型腔的端面接触之前的变形过程，本文将凸台的截面缩小率转换成挤压成形的压缩率并以此为界定，建立了不同截面缩小率时的锥形模正挤压的模型单元；对于锥形凸台成形的第二特征时段即锥形模的角部充满过程，在详细考察锥形型腔端面对变形过程影响的基础上，将变形体的球形端面近似成锥面建立了平冲头挤压楔形体的模型单元；最后将前述两种模型单元有机连结，构建了开式模锻中整个锥形凸台成形过程的定量描述。上述模型单元综合考虑了摩檫因素、锥形凸台截面缩小率、角部充满时变形体子午面与锥形型腔端面的接触长度以及子午面上自由表面的长度等，包含了三种研究结果：①塑性变形区形状尺寸的确定；②应力场的求解；⑨局部变形力的求解。围绕锥形凸台成形的数值模拟是本文的另一个主要内容，所采用的模拟软件MSC.SuperForge融合了Lagrange格式的有限单元技术(FEM)和Euler格式有限体积技术(FVM)，避免了单一的有限元模拟工具的一些局限性。定性和定量的模拟结果为模型单元的划分提供了直观的借鉴依据，同时也验证了所建模型单元的合理性。 通过本文的基础性研究，使得锥形凸台这一模型单元特征化，并能够在理论研究或者数值模拟过程中得到更加广泛的应用。