广泛应用于工程机械领域的双联齿轮坯、双边法兰体和高压阀体等厚壁深槽类环件，其共同几何特征为壁厚、小孔以及表面带有深槽。此类环件传统的加工方法为整体锻造及后续机械切削，但存在生产成本高、生产效率低，且产品质量差的缺点。在我国大力倡导节能减排、绿色制造的大环境下，迫切需要开发一种针对厚壁深槽类环件的省时省力、节能节材的制造新工艺。　　 环件轧制是制造高精度无缝环件的先进制造技术，比整体锻造工艺更节能省材，且生产效率高;三辊横轧工艺属于连续局部塑性成形工艺中的特种轧制技术，可以精确控制环件表面的深槽尺寸成形。本文就在环件轧制技术和三辊横轧技术的基础上，提出了复合轧制工艺，即将普通环轧与三辊表面横轧两个阶段合并为一种连续的环件轧制新加工工艺。拟从理论分析、数值模拟及试验方面进行基础性和系统性的研究，以期揭示复合轧制中的宏观塑性变形机制和微观组织演变机理，并建立轧制工艺设计方法。　　 本文介绍了复合轧制工艺的成形原理，并从理论推导方面分析了复合轧制过程中的静力学条件以及几何学运动学变化规律，确定了环件的稳定轧制条件和瞬时几何状态。　　 在ABAQUS平台上建立了环件复合轧制三维有限元模型，通过试验验证模型可靠性，分析了金属流动、等效应变、温度场和力能参数等变化与分布规律，揭示复合轧制过程中的宏观塑性变形行为。通过有限元模拟分析辊径比、转速、进给速度、初始轧制温度和摩擦系数等各工艺参数对环件变形过程及结果的影响规律。　　 通过理论推导，建立环坯、孔型和工艺参数设计方法，确定轧制比、各轧辊的尺寸的合理取值范围和从动辊工作位置，建立了系统完善的复合轧制工艺设计方法，再通过设计试验验证此工艺设计方法的有效性，最终形成针对厚壁深槽及相似类回转体环件的复合轧制新工艺理论体系。