随着航空航天飞行器对高速、节能、敏捷等性能的发展要求,现代航空航天工业对轻量化的追求越来越高。为了满足轻量化的要求,铝合金构件的使用量增多,其形状也被设计成轮廓不规则、腹板大而薄的异形筋板类,这类锻件由于形状复杂,在成形时金属的流动难以控制,常会出现折叠、充填不满等缺陷,目前对这种异形筋板类锻件折叠以及充填的相关机理研究并不深入,不利于行业的发展。本文利用deform有限元模拟软件研究了随形、局部不随形与整体不随形三种形状以及每种形状不同尺寸的坯料在一步成形过程中对成形的影响,建立了筋顶折叠形成过程模型,即筋部型腔外侧壁处局部凸起弯曲回流模型。并提出了坯料形状尺寸对筋顶折叠、成形速度均匀性和成形速度的影响规律。设计了两种不同预锻变形量的预锻件模型,研究了预锻压下量对终锻成形的影响,建立了两步成形筋内侧壁折叠形成过程模型,即大空隙导致的台阶形内侧壁模型。研究了摩擦系数对一步成形筋顶折叠、两步成形筋内侧壁折叠的影响以及对锻件筋部成形速度和整体成形速度均匀性的影响。随着摩擦系数增大,两种折叠都减轻,锻件筋部成形速度加快,成形速度均匀性降低。进行了5A06铝合金环形连接框等温精密锻造实验,控制不同的坯料形状尺寸以及不同的第一步压下量进行对比,体积最大的局部不随形坯料成形质量最佳,但也存在些许充不满的缺陷。通过对实验结果进行分析,提出了锻造工艺优化的方案:将第一步剩余合模高度由3mm降低至2.5mm,预锻后修伤时保留一定的飞边,获得了没有缺陷、填充良好、性能达标的锻件。锻件相比原始板材,抗拉强度略有提高,延伸率显著提高。