长期以来汽车制造商一直在寻找采用新材料的可能性。而钛合金材料的高比强、高弹性能吸收能力和优异的抗腐蚀性引起汽车制造商的注意。因此,钛合金将越来越广泛地应用于汽车制造业。在提高发动机功率的同时,在不损失强度的条件下,应尽量减少往复运动机构的质量,采用高强度及强耐热钛合金就能解决这个问题。在发动机中采用钛合金有着极佳的效果,并具有良好的发展前景。然而钛合金难以加工成形的性质使得其产品价格太高,阻碍了钛合金在汽车上的广泛应用。要解决这个矛盾,首先要对钛合金的成形工艺进行研究。在这种背景下,本文以TC4钛合金复杂构件为实例,开展钛合金难变形复杂结构件等温锻造工艺的研究。本文研究的TC4钛合金复杂结构件一直采用机械加工工艺生产,材料利用率仅为16.7%。随着钛合金价格上扬,造成构件的坯料成本增加,为了提高材料利用率、降低坯料成本,采用等温锻造新工艺,先锻造出产品外形,然后机加工出成品,材料利用率可提高到40%左右,同时生产周期大大缩短。为实现TC4钛合金复杂结构件等温锻造,本文的主要工作内容有以下几点:第一:用DEFORM软件模拟该构件等温锻造过程。通过软件模拟,了解在等温锻造条件下,构件成形的应力应变、金属流动情况和行程载荷曲线,确定设计的工艺参数、毛坯外形及试验设备吨位的选取。第二:根据大量的理论研究和数值模拟,设计出了一套等温锻造模具。第三:进行了等温锻造现场试验,并成功地锻造出了各项性能指标都合格的TC4钛合金复杂结构件。