TC4筒形收口件因具有强度高、质量轻的优点,广泛应用于航空航天领域。然而该合金常温下成形性较差,难以用来制造变形较大、成形精度较高的零件,目前TC4合金大缩径比收口筒形件主要采用“锻造+焊接”的制造方法,在可靠性、减重及先进性等方面无法满足发展需求。基于此,本文结合收口旋压与超塑胀形的技术优势,提出了先对较小直径筒形件进行收口旋压,再对旋压件进行超塑胀形的收口旋压/超塑胀形成形技术,结合ABAQUS软件模拟TC4合金收口旋压/超塑胀形成形过程,并对模拟结果进行试验验证。首先对等轴细晶TC4合金进行热压缩试验,研究了变形温度为800～950℃、应变速率为0.01～10 s-1下的变形行为,并建立相应的Arrhenius型本构方程和热加工图;基于试验获得的真应力—真应变曲对本构方程进行应变补偿修正。合金的真应力值随温度升高、应变速率下降而减小;修正后本构方程真应力预测值与试验值相关系数R为0.985,相对误差AARE为6.8%。结合热加工图和相应区域的电子背散射衍射（EBSD）分析:失稳区的温度在875～950℃之间,应变速率在0.3～10 s-1之间,组织特征表现为长条状晶粒;最适宜加工区的温度在800～875℃之间,应变速率在0.01～0.3 s-1之间,组织特征表现为等轴细晶。其次,在最佳温度区将本构方程导入ABAQUS数值模拟软件并对等轴细晶TC4合金多道次收口旋压过程进行数值模拟。收口旋压最佳应变速率的工艺窗口为:主轴转速200 rpm/min,进给速度100 mm/min,进给比为0.5 mm/rpm,最佳管坯直径为120 mm。随着旋压道次的不断增加,应力、应变值不断增大,应力的最大值出现在变形量最大的端口部位,应变的最大值出现在发生扭转变形的R角处。旋压过程中金属朝端口流动,端口处出现明显的增厚现象,最大厚度为17 mm,端口回弹现象在增厚后得到缓解;固定端发生减薄现象,减薄量为0.85 mm。收口旋压试验结果与数值模拟的结果基本一致,相对误差ARRE为5.15%。旋压后的显微组织观察表明:收口旋压后的组织无明显取向,晶粒呈现等轴状,平均晶粒尺寸为12.6μm,旋压后的组织具有组织超塑性。最后对收口旋压后的TC4合金进行超塑拉伸试验,研究了变形温度为800～950℃、应变速率为0.0002～0.005 s-1下的超塑变形特性并建立相应的Backofen本构方程。最佳超塑温度变形为850℃,应变速率为0.0005 s-1,在该参数下,TC4合金的延伸率为788%,应变速率敏感系数m为0.60。将Backofen方程导入ABAQUS软件并在最佳超塑参数下进行超塑胀形数值模拟。超塑胀形后筒形收口件的应力、应变和厚度均呈对称分布,顶部区域最先贴模,中部收口段和顶部的过渡区域最后贴模,应力、应变最大值和厚度最小值均出现在过渡区域;优化后的保压胀形的最大压强为1.90 MPa。超塑胀形试验结果与数值模拟结果基本一致,相对误差ARRE为6.98%。超塑胀形后不同部位的微观组织观察表明:超塑胀形后晶粒明显长大,顶部最大为17.9μm,在中部收口段最小为14.7μm。由于不同部位变形方向不同,晶粒的取向发生改变,口部和顶部的晶粒在[0001]方向具有取向,中部晶粒在[2（?）（?）0]方向具有明显取向。变形量较小的端口处α晶粒内部发生大量的位错增殖,在应变诱导下,变形量较大的中部α晶内产生针状马氏体,变形量最大的顶部有板条状马氏体生成。与原始管坯相比,在薄弱区的顶部直筒段,抗拉强度得到提高,屈服强度和延伸率略有下降。