钛及钛合金由于其高比强度、优异的综合力学性能、良好的抗腐蚀性、优异的生物相容性等特点,在航空、航天、船舶、化工、石油、生物医学等领域得到越来越广泛的应用。钛合金丝线材目前广泛用于心血管介入支架和导丝、电极、有源医疗器械电极及连接线等。本文的研究以TC4钛合金丝材为研究对象,结合理论计算和工艺需求设计TC4钛合金丝材拉拔设备,利用Abaqus有限元分析软件对TC4钛合金丝材的拉拔过程进行模拟仿真,研究不同工艺参数对拉拔过程和成形丝材的影响,确定了合适的工艺参数后实现了TC4钛合金丝材的冷拉拔生产,研究了不同变形量对TC4钛合金丝材的显微组织演变规律和对力学性能的影响。计算了TC4钛合金丝材拉拔过程中的受到的应力以及各区域的应力状态,从理论上分析了影响TC4钛合金丝材拉拔应力的因素。计算了拉拔过程中所需的道次压缩率、拉拔力、电机功率,并据此确定拉拔电机的类型、参数和控制方式。确定了拉拔模具的孔型结构和几何参数为:入口锥锥角50°,工作锥模角7°,定径带长度3mm,出口锥长度2mm,出口锥锥角30°。确定了感应加热电源的参数并完成了整体拉拔设备的装配。分析不同工艺参数拉拔有限元模拟仿真的等效应力场、等效应变场、温度场。发现随着拉拔工作锥角和定径带长度的增大,拉拔力先降低后升高,存在一个最佳的工作锥角和定径带长度区间,拉拔速度过快时,会出现局部等效应力过大、应变分布不均匀、局部温度升高加剧的情况。随着摩擦系数的增大,丝材的局部等效应力增大,温度也随之升高。随道次变形量的增大,丝材的等效应变增大且丝材升温也更剧烈。根据模拟结果确定了拉拔工艺参数为:单道次变形量为11.64%,拉拔速度为30mm/s,定径带长度为3mm,工作锥角为7°。制定了TC4钛合金丝材的冷拉拔工艺,从直径1mm拉拔至0.6mm共9道次累积变形量64%的拉拔。拉拔成形的TC4钛合金丝材的强度硬度随着累积变形量的增大而增大,从6道次拉拔后,形成纤维组织,晶粒沿拉拔方向伸长,晶粒细化现象随变形量的增大而变得明显。拉拔时,位错源的位错沿滑移面运动时受到第二相等的阻碍形成位错缠结,丝材中出现局部的高密度位错区形成形变亚结构,织构强度增大。拉拔后丝材织构的取向向＜1010＞转变,强度显著提高,小角度晶界比例增大。