铝合金具有质量轻、比强度高、抗撞击、耐腐蚀等优点,在保证零部件使用性能的前提下,采用铝合金代替钢铁制零部件可降低重量30%以上。因此,采用铝合金生产制造轴类零件具有显著的优势。但采用楔横轧工艺生产铝合金实心轴类件时其心部极易出现疏松和孔腔等缺陷,严重降低了产品的强度,甚至导致产品失效报废。而采用楔横轧工艺生产铝合金空心轴类件,在满足使用性能要求的前提下,不仅可避免实心轴内部出现的疏松和孔腔等缺陷,还可以降低铝合金材料的使用量,节约成本,同时可发挥铝合金一系列的优点,实现轴类件结构的轻量化。本文以楔横轧铝合金空心轴类件为研究对象,运用DEFORM-3D有限元分析和实验结合的方法对楔横轧铝合金空心轴成形过程进行了研究。分析了楔横轧铝合金空心轴的轧制旋转条件、压扁失稳条件和表面缺陷形成条件等,并据此确定了轧制工艺参数。在此基础上,铝合金的变形温度范围窄,对变形温度和变形速率敏感,本文分析了楔横轧铝合金空心轴在不同轧制温度下轧制过程中的温度场变化,并对不同轧制温度下的轧制损伤进行了研究,为确定合理的轧制温度,提高轧制成形质量奠定了基础;参考圆柱度的概念引入了外径和内径的相对圆柱度作为轧件轴向方向上壁厚均匀性的定量评价指标,分析了轧制工艺参数对相对圆柱度的影响,研究了工艺参数对壁厚变化规律的影响,实现了壁厚的可调;接着研究了楔横轧铝合金空心轴在不同轧制阶段的微观演变规律,并通过点追踪和元胞自动机(CA)法揭示了工艺参数与微观组织演变内在的联系,为优化铝合金空心轴类件轧制工艺参数和提高成形质量提供参考依据;最后对楔横轧铝合金空心轴进行了轧制实验,验证了楔横轧铝合金空心轴的可行性,并对轧件的圆柱度和厚径比进行了测量计算,与仿真结果对比证明了有限元模型的准确性。本文通过有限元和试验结合的方法对楔横轧铝合金空心轴轧制成形进行了研究,验证了楔横轧铝合金空心轴类件的可行性,为楔横轧制其他有色金属空心轴提供了参考。