异形环件辗扩技术能直接成形复杂截面轮廓环件，具有材料利用率高，加工余量小等优点，是环件辗扩技术最有吸引力的发展方向。与矩形环件相比，异形环件在辗扩中更容易产生凹坑、填充不满和飞边缺陷。这些缺陷会增加材料消耗和延长后续加工工时，严重制约着企业的生产效率。因此，研究异形环件辗扩成形缺陷对于提高环件生产效率具有实际意义。　　为此，本文选取企业中产量大、缺陷出现频率高的外十字形环件为研究对象，对其辗扩成形缺陷开展研究，主要工作如下:　　首先，分析外十字形环件辗扩工艺过程并建立有限元模型。对下料、制坯、加热工序和辗扩过程中产生的缺陷进行分析，并提出控制手段。设计出模拟用毛坯和轧辊尺寸，建立外十字形环件辗扩有限元模型。　　其次，对外十字形环件辗扩过程场变量变化进行模拟研究。基于上文建立的模型，对辗扩过程中初轧、主轧、精整三个阶段的应力、应变和温度场的变化进行分析，并采用点追踪法分析环件内部金属流动规律。研究表明，在辗扩中环件外圈高肋处材料受三向拉应力作用，不利于材料填充，容易产生填充不满缺陷。环件表层与轧辊接触区域金属轴向流动量要大于心部，容易产生凹坑缺陷。　　接着，研究外十字形环件辗扩工艺参数对成形质量的影响。计算进给速度、转速、轧辊尺寸和环件壁厚等极限工艺参数，模拟不同工艺参数对成形质量的影响。研究表明，在极限工艺参数范围内进给速度、转速、轧辊尺寸越大，变形区材料越易锻透，变形越均匀，端面质量越好。而宽径比越大，驱动辊侧壁对坯料内、外圈宽展变形约束作用越强，端面成形效果越好。并根据模拟分析结果，优化了成形工艺参数。　　最后，开展外十字形环件辗扩实验研究。基于前文的分析设计了对比实验，通过尺寸测量、在线监测和超声波探测等检测手段对辗扩结果进行分析。实验表明，不同工艺参数对成形缺陷有不同影响，毛坯外圈中部成形不满直接导致环锻件高肋处缺陷的形成，进给速度、转速越大端面成形质量越好，芯辊的磨损直接导致孔缘飞边的形成。对比各组参数，宽径比对端面凹坑的形成具有决定性影响。对成形质量的分析表明正确选择工艺参数能明显改善成形质量。