节能、环保、安全是当今世界汽车业关注的主要话题，而改善工件的设计及制造工艺是实现这一目标的重要途径之一。开发新的研究工艺和轻质新材料的应用无论对提高乘用车节能减排，还是改善商用车的燃油经济性，都显得十分重要。　　 本文的主要工作为弧形法兰盘工件的模具设计和仿真模拟。根据工件的材料特性选择模具材料为Ni7N，采用Origin曲线拟合的方法确定在TC1钛合金的最佳成形参数条件下的热膨胀系数9.6×10-6K-1。根据Ni7N和TC1的线膨胀系数，参考大型尺寸件的成型过程，确定模具的缩放系数为6‰。针对工件的结构特点设计了平底及弧形底面两种模具。根据工件尺寸及模具设计的要求，分别计算了两种模具各部分型面尺寸，完成了上模具、下模具的CAD图纸及装配图CAD图纸。　　 测定了TC1材料在变形温度为860℃，应变速率为7.5×10-4s-1时的位移应力曲线，根据速度突变法确定TC1的本构方程为σ=2175··/ε0.8，为仿真模拟得到准确的数学模型。利用UGNX5建立的两种模具的物理模型，通过接口功能导入Marc中，采用刚-柔体接触进行成形过程模拟。对于成形过程，设计了网格划分、单元类型、模具类型各异的四种模拟方案进行仿真模拟，采用计算零件中截面壁厚值标准差Sp以及最大变薄率△max评价工艺的性能。　　 分析对比两种模具在不同方案下的模拟结果，发现采用弧形底面模具成形零件厚度分布较均匀，壁厚减薄较小，成形过程中最大应力较小，因此弧形底面模具是该类工件超塑成形工艺较为理想的模具，为进一步的材料超塑性成形试验打下基础，并可以有效地分析和预测变形及受力，指导模具设计和工艺方案的制定，同时降低制造成本。根据模拟得到的接触正应力、接触摩擦力、处理压力等数据，可以预测模具磨损情况、优化润滑方案以及对工艺参数、模具设计进行改进，为弧形法兰类工件超塑成形工艺设计提供理论依据，并为同类零件的超塑成形提供借鉴。