常用钛合金等贵金属棒材的生产已经商业化、规格化、批量化。但非标准规格棒材生产、新型材料研发、特殊要求的棒材生产等还往往需要一些生产方式灵活、产品性能优异的特种生产方式,金属棒材的三辊螺旋轧制成形就是这样的一种特种加工方式。本文结合有限元数值模拟,对三辊螺旋轧制成形的成形理论和轧制工艺进行了系统深入的研究。对三辊螺旋轧制成形的两个重要角度参数螺旋角和倾斜角进行了影响性分析,重点分析了不同的螺旋角对轧制载荷的影响；经过坐标变换得出轧辊和轧件的表面方程从而建立起轧辊与轧件的数学模型。利用DEFORM-3D有限元模拟软件,对三辊螺旋轧制成形进行了模拟分析,得到了轧件的应力应变场、温度场信息和轧辊载荷；对模拟结果分析,得到了成形规律和工艺参数之间的关系。模拟计算结果对轧制实验提供了指导作用。分析了轧件塑性变形和轧件应力状态对轧制压力的影响,得出了轧制力的计算方法。利用理论计算公式对轧制力和轧制力矩进行初步估算,把模拟计算出轧制力矩和实验测得数值进行比较,验证了计算的可靠性。对不同的材料、不同规格的棒材,进行了多种工况下的轧制实验,发现了轧制缺陷并总结研究出缺陷控制方法,改进轧制工艺和调整设备参数,得到了质量良好的轧件。