药型罩是破甲弹中战斗部的关键部件,其外部结构及内部性能与破甲弹的破甲性能密切相关。大量文献表明,药型罩材料、壁厚、加工工艺、外部形状、内部组织都对药型罩所形成的金属射流性能有很大的影响,而这直接关系到破甲弹的破甲性能。近年来国外有研究表明细化内部晶粒可以有效的提高药型罩的性能。首先,药型罩内部的微观晶粒度对药型罩的金属射流性能有显著影响。其次,材料的微观组织细密、均匀且各向同性均可以增加射流的连续性和稳定性。在国内对于高压扭转制备药型罩的研究在破甲弹领域还是一个新的课题。高压扭转变形是在变形体高度方向施加压力的同时,通过主动摩擦作用在其横截面上施加一扭矩,促使变形体同时产生轴向压缩和切向剪切变形的特殊塑性变形工艺。高压扭转工艺改变了变形体内部的应力应变状态,产生了剧烈的剪切变形,一方面可以改善材料的微观组织,获得亚微米级甚至纳米级材料;另一方面,高压扭转工艺可以提高材料的可闭性能,尤其对烧结材料效果更加明显。本文采用数值模拟和虚拟正交试验相结合的方法,对钼粉烧结材料药型罩高压扭转成形过程进行了深入的研究。运用刚粘塑性有限元方法模拟高压扭转成形过程,能合理有效的反映不同锥角、温度、挤压速度、摩擦因子、扭转角速度等工艺参数对药型罩高压扭转成形过程的影响。研究表明,高压扭转制备的药型罩的致密度、均匀性都优于传统挤压工艺制备的药型罩。而且高压扭转过程中若使材料处于高静水压力下,所得到药型罩的性能将进一步提高。通过虚拟正交试验分析,得到不同工艺参数对相对密度分布不均匀参数影响的规律,从主到次依次为:摩擦因子-锥角-温度-挤压速度-扭转角速度。将模具进行改进,并对改进后的模具进行数值模拟,结果表明:改进后的模具使药型罩口部金属受到三向压应力的作用,大大提高了药型罩口部的致密度以及药型罩整体的均匀性,同时可以提高药型罩在实际生产中的利用率。在有限元模拟和优化的基础上,设计了用于粉末烧结材料高压扭转的实验模具,拟订了相应的实验方案,并完成对不同压制力下制坯实验。对粉末制坯进行烧结并对烧结后的药型罩进行显微组织观察,得到高压扭转在提高药型罩均匀性、致密度,细化内部晶粒方面都有很显著的作用,而且能有效的闭合烧结体内部的孔隙。