中文摘要：

以具有渐变和突变截面特点的大高度内台阶锥形环件所代表的大型环件径-轴向联合轧制过程为主要研究对象，着重采用环件轧制实验，并用力学分析和有限元数值模拟技术加以归纳和总结，对该成形过程建立有效的有限元模型，研究径轴向进给的不同配比对环件轧制过程和精度的影响规律，找到优化的轧制进给方案，能够提高环件轧制的精度和平稳性。通过制坯过程的模拟，得到优化的制坯过程减小坯料的尺寸误差，提高轧制环件的精度。系统研究并揭示径-轴向联合轧制过程中，合金材料在高温下所反映出的热力耦合变形规律，量化材料在环件轴向和周向重新协调分配模式，提出环件圆度计算和误差衡量标准。在此基础上提出双沟槽截面和双球面环件的轧制方法，并且提出在线测量和控制方法，建立自动立式轧环机系统。该研究可丰富环件轧制的工艺理论，在研究与发展航空、航天、汽车、兵器工业和大型装备制造业中的环件轧制成形技术方面具有重要科学意义和明确的应用前景。