环件轧制是利用环轧设备使环形坯料的壁厚减小、直径扩大，并最终得到所需截面轮廓环形件的一种局部、连续塑性成形工艺。目前，对于具有简单矩形截面形状的环件轧制研究已较多，但对于异形截面的环件，由于复杂的非线性变形导致了大量不确定性，实际生产质量还难以满足要求，需要开展进一步的研究。
　　本文研究对象为某难变形合金（TC4）机匣环件，主要分析了异形截面环件轧制的工艺和缺陷控制。以环件表面材料流动行为对轧制质量的影响为出发点，探讨了轧制参数、轧辊形态对材料流动的影响，分析了典型表面缺陷产生的原因；为减少环件表面缺陷的产生，提出了一种可减小异形环件环轧表面材料流动速度差的分体式芯辊结构。主要结论如下：
　　①基于有限元模拟并结合正交分析、极差分析方法，优化了TC4异形机匣环件的轧制工艺参数，发现驱动辊直径d和芯辊进给速度v对环件表面材料流动的影响最大；轧制参数对环件不同部位的材料流动的影响程度不同，驱动辊转速n和芯辊进给速度v对环件形状尺寸的影响最大。
　　②随着芯辊进给速度v和驱动辊摩擦m增大，材料流动速度差值呈减小趋势。驱动辊转速n和直径d增加，环件表面材料流动速度差值增大。从追踪点看，环件材料在轴向中部发生了相对滞后现象。锥辊锥角和摩擦对环件端面材料流动的影响较小。带入优化轧制参数后，材料流动速度差减小、变形更加均匀，有利于减少环件表面流线纹和裂纹缺陷。
　　③分体式芯辊结构可减小环件内表面材料流动速度差，且随环形芯辊片数量增加，速度差值呈减小趋势。因此，有利于环件轧制过程中材料均匀流动，减少轧制环件流线纹和裂纹缺陷的产生。
　　④不同异形环件表面均存在材料流动速度差，环件形状不同，环件表面的速度差对环件轧制成形的影响程度不同。
　　⑤实际轧制生产获得的TC4机匣环件，形状尺寸、微观组织性能检测合格，表面无明显缺陷，证明设计的工艺方案是合理的。