涡轮盘作为航空发动机的关键部件，它的性能对于保证整个航空发动机的机械性能、可靠性及安全性都至关重要。本文以某型号航空发动机涡轮盘为研究对象，在分析研究GH4169镍基高温合金高温塑性变形行为的基础上，借助DEFORM-3D软件，运用有限元法和元胞自动机法，对GH4169合金的高温压缩过程及GH4169合金涡轮盘的锻造成形过程进行了宏观和微观方面的仿真模拟分析，主要研究工作如下：首先，基于Gleeble3500型热模拟试验机对GH4169合金进行了等温恒应变速率高温压缩试验，研究了合金在变形过程中不同变形条件下的真应力-应变曲线。结合试验数据，对各变形参数对流变应力的影响进行了分析。通过对试验数据进行线性回归，建立了包含动态再结晶的本构模型和动态再结晶数学模型。借助GH4169合金的本构方程，对合金在热变形过程中的位错密度模型进行了推导，建立了DEFORM-3D软件自带的元胞自动机模型。运用所建立的本构模型、动态再结晶百分数模型及元胞自动机模型，对合金的高温压缩过程进行了变形-传热-微观组织演变的仿真模拟。分析研究了不同变形条件对GH4169合金热变形行为及微观组织演化过程的影响，并和热模拟试验及现有文献中的试验结果进行对比，所得结果一致，证明了所建立的上述模型可以用于GH4169合金的高温塑性变形模拟。运用DEFORM-3D软件，分别对某型号GH4169合金涡轮盘的普通热模锻、等温锻造及复合包套锻造过程进行了仿真模拟。分析了各种锻造方式对涡轮盘锻件锻造质量及模具使用情况的影响，找出了一种最适合的锻造方式。对该锻造方式下所生产的涡轮盘锻件的某个锻造缺陷进行了分析，并基于最经济简便的原则，提出了一些优化方法，基本消除了该缺陷，为优化高温合金涡轮盘锻造工艺提供了借鉴。