TC4钛合金属于典型的α+β两相钛合金,它含有6%的α稳定元素Al和4%的β稳定元素V。该合金具有优异的综合性能,利用其良好的力学性能和工艺性能,可成形各类零部件,广泛应用于航空航天工业。TC4钛合金管材生产难度大,原因是变形抗力较大,加工硬化强烈,易于开裂等。随着钛合金在工业应用方面的推广,钛合金无缝管材的塑性成形工艺研究已经成为该领域的热点之一。热挤压具有能提高金属变形能力、生产出的制品综合性能高等特点,热挤压是钛合金管材成形的一种有效方法。本文针对钛合金管材热挤压成形工艺问题,以TC4钛合金为研究对象,以大型非线性有限元分析软件DEFORM-3D为模拟分析平台,通过对钛合金管热挤压成形过程的数值模拟,设定挤压温度为850℃,在其他参数相同的情况下,比较了挤压速度分别为50mm/s,70mm/s情况下的管材成形质量,得出50mm/s时成形质量较好。在挤压速度为50mm/s的情况下对挤压坯料的等效应力场、虚拟速度场和温度场分别进行了分析。总结了钛合金薄壁管材在挤压过程三个不同阶段,等效应力的变化规律,虚拟速度场的分布规律,热力耦合情况下温度场的变化规律。在此基础上,运用单一因素轮换的方法,在其他参数不变的情况下,改变一个参数的数值,分析各工艺参数对管材挤压成形的影响,筛选出对管材热挤压成形有显著影响的变形工艺参数。对比分析挤压比、凹模模角、管坯加热温度、挤压速度对挤压力,管坯出口温度,坯料的等效应力的变化规律,总结出最佳的成形工艺参数。通过单因素轮换法分析了模具形状参数和工艺艺参数对热挤压成形过程和挤压力的影响,得出了最佳的工艺参数如下:挤压比为8,挤压速度为50mm/s-70 mm/s,坯料加热温度为850℃-900℃,凹模模角为135°,润滑剂采用玻璃润滑剂。与最近的试验研究得出的工艺参数挤压比为3-10,挤压速度为50-120 mm/s,吻合的很好。验证了本文数值模拟研究结果的准确度较高,能够用来指导生产实践。在分析管材挤压的成形特点和各工艺参数对挤压成形质量的影响基础上,总结出了最佳的成形工艺参数。进而对成形模具进行了设计,为钛合金管材挤压的生产应用提供很好的理论和技术指导。