随着工业科技的进步与发展,设备轻量化问题日益突显,尤其是在航空航天、海洋科学和军工制造等领域中的轻量化问题。TC4钛合金是实现装备轻量化的最佳理想材料之一,而众多设备中最常见的零部件为轴件。本课题开展了对TC4钛合金轴件楔横轧近净成形加工技术研究,利用楔横轧轧制成形技术的优势加工TC4钛合金轴件,有效地避免了传统机械加工方法所遇到的工序复杂、生产效率低和材料利用率低等较多突出问题。基于DEFORM-3D三维模拟软件对TC4钛合金轴件楔横轧的宏观和微观仿真模拟,同时进行了楔横轧轧制实验和金相实验相结合的研究方法,深入地研究了TC4钛合金轴件楔横轧轧制过程中的宏观成形质量影响因素和微观组织演变规律。本文主要研究内容:（1）TC4钛合金楔横轧轧制成形过程中轧件成形机理研究。基于DEFORM-3D有限元仿真软件模拟了TC4钛合金轴件楔横轧轧制成形过程中的变化,分析了轧制过程中不同阶段的金属流动速度、应力与应变的分布和温度场的变化趋势。（2）轧制工艺参数对TC4钛合金轴件表面成形质量的影响规律研究。在阐明TC4钛合金楔横轧轧制成形机理的基础上,设计了五因素三水平正交试验,探究轧制工艺参数对轴件缩颈量的影响规律,进行了工艺参数优化,并应用数据统计分析软件SPSS25.0,拟合轧制参数（自变量）与轴件缩颈量（因变量）的线性回归方程。最后通过楔横轧轧制实验验证,获得轧制成形质量控制规律。（3）模具参数和轧制工艺参数对TC4钛合金轴件的微观组织演变影响规律研究。基于TC4钛合金微观本构模型、动态再结晶模型和位错模型,建立TC4钛合金楔横轧轧制的有限元模型,探究轧制过程中模具参数和工艺参数对轧件晶粒形态、晶粒尺寸、动态再结晶体积分数和晶粒分布均匀性的影响规律。通过模拟仿真和金相实验相比较,得出轧制成形TC4钛合金轴件的微观组织演变规律。（4）楔横轧轧制成形TC4钛合金轴件的力学性能研究。通过显微硬度实验和拉伸实验测定轧制成形TC4钛合金轴件的力学性能指标,分析了工艺参数对轧件力学性能的影响规律,为工程实际应用提供理论依据。