金属锻压过程中,由于外摩擦等因素影响会产生不均匀变形,这对实现成形和成形后材料组织性能有重要影响。因此,在塑性加工领域,不均匀变形问题一直是十分重要的研究课题。本文依据塑性成形的基本原理,将坯料形状设计成连续变断面体,来改善锻压过程的不均匀变形。论文主要工作如下:通过研究工艺技术参数对成形性的影响,主要是不同几何形状参数H/D、锥角α、摩擦条件和材料性质,得出了使不均匀变形得到较好控制的参数;采用网格法,观测了变断面体变形后对称纵剖面、横截面各单元层金属变形及流动状态;1A85纯铝的变断面体进行多道次循环挤压,运用金相等手段对组织、力学性能进行了分析研究。结果表明:连续变断面体试料镦粗过程中,沿高向各微元层金属变形与径向流动和面积大小相关联,面积较小变形较大,且呈现连续且均匀地由圆台体变形为圆柱体,变形后未出现鼓形现象,也未出现压缩失稳或界面叠合现象;发现各单元层沿高向上从上向下第一层变化率大,向下逐渐减小,从纵剖面网格线变化也可以看出同样的规律;1A85纯铝铸锭宏观柱状晶组织经过一循环变形后明显被细化,并趋于均匀,挤压8循环后,平均晶粒尺寸为750nm;随着循环次数的增加,1A85纯铝硬度增加,与未变形前相比提高了1倍左右,且纵剖面上沿径向及轴向各部分硬度差异随循环次数的增加多而减小。