枝杈类锻件作为工程技术领域不可或缺的关键零件,在航空航天、武器装备、汽车工业、石油化工等行业应用十分广泛。为适应其复杂多变的使用工况、严格的力学性能要求,多采用挤压方法成形。但挤压成形易产生缺陷,其中折叠是最为敏感的缺陷形式之一,因此急需对此类锻件的折叠缺陷进行有效地控制。本文以枝杈类锻件挤压成形过程中的折叠缺陷为研究对象,以探求工艺参数对折叠程度的影响为目标。首先,基于DEFORM-3D有限元平台建立三维热力耦合模型,通过分析锻件成形后的网格流线及应力、损伤等物理场的分布情况,探寻成形过程中变形金属的流动规律和折叠缺陷的形成过程,基于元胞自动机理论预测折叠缺陷对微观组织性能的影响。其次,采用有限元模拟的方法研究挤压速度、冲头尺寸参数及运动形式、模具圆弧外端与冲头环形平面距离、枝杈截面形状和尺寸等工艺参数对金属流动规律、折叠程度及网格流线的影响规律。再次,基于响应面法建立对最大折叠长度的预测模型,获取主要工艺参数对折叠程度影响的主次关系。最后,对枝杈类锻件挤压成形中的折叠缺陷进行试验研究,验证有限元模型和最大折叠长度数学模型的可靠性和准确性。本文对枝杈类锻件挤压成形过程中折叠缺陷和金属流线的系统研究,为优质无缺陷锻件的获得具有重要的经济效益和学术价值。