TC4钛合金材料作为典型的高强钢拥有优异的综合性能与良好的工艺性能被广泛应用于航空航天领域,但由于其塑性差、回弹严重等缺陷使其在传统冷弯工艺加工下难以达到所需截面形状。因此本文提出一种热弯成形工艺,即在辊弯成形之前对其主要弯曲部分进行局部火焰加热,旨在提高其塑性及成形性能。但考虑金属当加热弯曲后其组织结构及力学性能的变化直接影响型材的成形质量及成形工件后期的使用可靠性。因此本文首先对比分析了加热辊弯前、后TC4钛合金试样的组织结构与力学性能,在满足其可靠性及使用要求的前提下对其热辊弯成形工艺及其主要力能参数展开研究。具体研究内容如下:首先通过试验得到加热至700摄氏度辊弯前、后TC4钛合金金相组织及显微硬度,对比分析了力学性能变化情况、验证了其研究可行性及加热辊弯后材料的使用可靠性与安全性。其次,对钛合金型材热辊弯工艺进行初步设计并利用能量法建立了热弯成形力的数学表达式。然后,设计并进行型材的升温降温试验、加热辊弯成形试验及热辊弯成形力试验最终得到型材的成形情况与的成形力结果。最后,利用Ansys有限元软件对热辊弯成形过程进行模拟,得到了钛合金型材在热弯成形过程中法向应变、不同温度下的成形力的大小及成形情况,分析对比了不同温度下热弯成形力理论计算结果与仿真结果,进一步验证了前文成形力理论推导的合理性。本研究为后期对辊弯机的设计、整套连续热辊弯工艺的设计及工艺参数优化提供了理论参考与方法思路。