径向锻造成形技术是一种先进的锻造成形方法,金属材料在变形过程中受到三向压应力作用,发生坯料截面缩小轴向伸长的变化。径向锻造具有锻件表面质量好、尺寸精度高、较高的材料利用率以及成形效率高等优点。目前的研究主要是圆截面件的径向锻造,关于矩形截面件很少。而矩形截面件径向锻造工艺过程复杂,针对矩形截面件径向锻造连续送进锻造过程,没有提出解析模型对工艺过程进行分析,也没有针对工艺优化的锻造载荷、锻件质量提出合适的解析模型,而且没有一个合理的优化方案对径向锻造进行工艺规划。针对这些问题,本文主要研究内容如下:首先,根据有限元分析矩形截面件径向锻造连续送进过程的材料流动特点,建立一种基于锤头单次压下过程的上限模型求解径向锻造过程,有限元结果验证了上限模型。同时上限模型结果表明,减小压下率、送进率、摩擦因子,合理的模角可以降低锻造载荷;减小压下率、送进率可以减小最后锻件宽展,采用压下率过量补偿的方法来保证锻件尺寸形状;减小摩擦因子,增大压下率和送进率,设计合适的模角可以提高锻件成形效率。然后,针对矩形截面件径向锻造锻件质量、锻造载荷和锻造功率提出合理的解析模型,误差均在10%左右。根据径向锻造变形特点,将平面变形条件下锻造载荷公式推广到矩形截面件锻造载荷预测;将预测圆截面件径向锻造锻透率的三角形法则推广到矩形截面件并作了修正;提出了一种锻造功率预测模型。采用多目标模糊线性模型将锻件质量、锻造效率和锻造载荷模型转化成单目标函数,对锻造道次、压下率和送进率优化。最后,将矩形截面件径向锻造工艺优化算法编制到工艺优化软件中去。同时,采用有限元和工艺实验验证了工艺优化软件的优化和评估能力,为工艺优化软件最终应用到矩形截面件径向锻造自动化生产提供了相关依据。