钛合金型材弯曲件在航空航天等领域应用较多,主要采用热拉弯成形工艺进行生产。热拉弯机是钛合金型材弯曲件生产的主要装备,本文分析了热拉弯机工作原理,提出了热拉弯机模块化设计方法,进行了热拉弯机的拉伸弯曲机构分析和拉弯件型线方程的求解,对热拉弯机的关键零部件进行了结构设计和热分析研究工作。论文主要研究内容如下:（1）分析热拉弯机的结构与工作原理,对热拉弯机进行总体方案设计,主要包括热拉弯机的技术参数要求、功能设计及工序设计。对热拉弯机的弯曲执行机构进行分析和拉弯件型线方程的求解,并采用模块化设计方法将热拉弯机分成三个功能模块,进而对热拉弯机三个功能模块的关键部件进行结构设计和有限元强度分析。（2）建立了钛合金型材电加热的数学模型,计算出钛合金型材在指定时间内加热到指定温度需要的电流值。利用有限元分析软件建立了热拉弯机的接线铜板和钛合金型材的温度场模型,并对两者进行温度场分析。对钛合金型材表面包裹气凝胶保温材料,进行有限元温度场分析,并分析了不同换热系数对钛合金型材冷却散热的影响,有限元仿真结果表明:气凝胶保温材料对钛合金型材的电加热具有很好的保温效果,换热系数为50时的钛合金型材冷却速度是换热系数为30时冷却速度的1.5倍。（3）搭建热拉弯机温度检测实验平台,对热拉弯机的接线铜板和钛合金型材在电加热条件下的温度检测,对两者的温度场模型进行了实验验证,结果表明:接线铜板的实际温度场分布和钛合金型材的实际温度场分布与两者的有限元温度场分布有很强的相关性,即在电加热停止时,最终两者的温度分布在误差接受范围内可以认为是一致的。（4）进行了热拉弯机的热拉弯工艺实验,生产出满足质量要求的钛合金热拉弯件,热拉弯机三大功能模块的关键部件工作正常,满足使用要求。本文的研究为热拉弯机的设计与优化提供了参考,并为后续热拉弯机的优化升级奠定了一定的基础。