身管线膛精锻工艺是一种先进的身管线膛制造工艺。在实际生产中,身管径向锻造存在锻不到阳线、膛线锻不透和膛线过锻三种缺陷,因此建立身管材料的成形极限是身管精密锻造的关键工艺技术。本文以5.8mm 口径纯线膛身管精锻工艺为研究对象,以得到身管线膛精密锻造成形极限为目的,开展了如下研究:应用有限元软件ABAQUS,分别建立身管径向锻造一次锻打成形的二维平面应力模型和三维有限元模型,对膛线成形过程中内膛与芯棒的接触状态、接触法向力、内膛主应力与主应变的变化规律进行详细分析。分析得出:从塑性应变角度可以用一次锻打成形模型代替多次锻打成形模型;三维模型计算结果较二维模型更符合实际;阳线上阳线中点最先产生接触法向力;完全成形后,内膛第二塑性主应变沿芯棒表面周向,阳线和阴线的第二塑性主应变小于零,型腔壁的第二塑性主应变大于零。身管径向锻造的缺陷有锻不到阳线、膛线锻不透和膛线过锻。本文从试验和理论两方面研究了阳线锻不到缺陷、膛线锻不透缺陷和膛线过锻缺陷的特点和表现形式,建立了身管内膛锻不到阳线、膛线锻不透和膛线过锻的缺陷判断准则。以阳线中点的接触法向力大于零作为锻到阳线准则及其阈值;以阳线上距阳线边某处第二塑性主应变小于零作为膛线锻透准则及其阈值。以Atsuo Watanabe提出的断裂准则作为膛线过锻的判断准则,并对某身管材料进行了常规力学性能试验,结合试验结果和试验模拟获得了该材料的膛线过锻准则阈值。根据身管径向锻造二维平面应力模型和三维有限元模型,结合三个缺陷判断准则,以毛坯径比和外圆半径减小量、毛坯径比和锻造比来表征不同尺寸毛坯锻造时的成形极限,建立毛坯径比在3到6范围时的身管内膛成形极限图,并用试验验证了该成形极限图的准确性。