炮弹是战争中消耗量最大、杀伤性能最高的武器，同时也是军工生产中批量最大的产品。大口径弹体毛坯为典型的变壁厚筒体构件，其传统生产方式为：采用“冲压-引伸”工艺形成直壁筒体构件，然后通过机加工的方法切削出不同的壁厚。采用该种方式进行生产带来材料利用率低、加工时间长、刀具消耗量大、生产成本高等问题。针对这一情况，本文提出了辊挤-引伸的新工艺，能够实现变壁厚筒体构件的塑性成形，达到少切削或者无切削的目的，不但可以大大提高了材料利用率和生产效率，还能够使金属流线沿工件轮廓合理分布，提高零件的力学性能。针对50SiMnVB高强度合金钢，借助于热模拟压缩实验、光学金相显微分析、硬度测试等研究手段，系统研究了不同变形参数下材料的流变行为，构建了该种材料的J-C本构模型，并对本构方程经验参数C进行了修正。获得了50SiMnVB基于动态材料模型的热加工图，发现该种材料具有三个峰值能量耗散区域：(I)650～750℃，0.01s1(II)800～900℃，0.001s1，(Ⅲ)1050～1150℃，0.01s1～0.1s1，结合生产实际情况，建议优先选择变形温度为1050～1150℃，应变速率为0.01s1～0.1s1范围内的工艺参数，为该种合金钢的热塑性加工提供理论依据。在辊挤-引伸成形的原理研究中，首先分析了工件实现端部咬入的条件，推导了极限咬入角的计算公式，并得出了稳定辊挤条件；其次分析摩擦系数对咬入条件的影响，给出了摩擦系数的近似计算公式；然后分析了辊挤过程中金属的流动规律，对前滑问题进行了重点研究，根据辊轮凹槽的形状特征推导了辊挤的前滑公式；最后给出了辊挤力的计算公式。根据对挤压件尺寸精确控制的原则，完成辊轮的凹槽设计，制定了辊轮主要结构参数的设计准则；根据有限元数值模拟结果，采用中心复合设计的方法完成了辊轮结构参数优化的实验设计，建立了回归模型，并进行了响应面分析；设计了加权渴望函数的综合评定因子，并计算出了的最优辊轮结构参数：轴线距离189.7475，飞边槽顶角29.9495，辊轮宽度130.1515。在此基础上，完成了辊挤-引伸装置的设计与制造，并对原有生产线进行了改造。通过有限元数值模拟，分析了工艺参数对场变量分布均匀性的影响，并以此为依据选取了工艺参数设计变量；从控形与控性相结合的角度选取目标函数。采用BBD实验设计的方法制定了各因素不同水平下的实验方案，将响应曲面法应用到层次分析中，得到了三个目标函数的分配权重；依据灰色关联度分析结果，获得了最优的工艺组合：T=950℃， V=32mm/s，μ=0.2。对辊挤-引伸成形方案和工艺参数优化结果进行了实验验证，结果表明：与传统工艺相比，采用辊挤-引伸工艺可使弹体毛坯材料利用率提高9.8%，生产效率提高一倍以上，降低了综合生产成本，实现了节能降耗，达到了预期研究目标，为辊挤-引伸技术的推广应用提供了有力的支撑。