为了实现钛合金精密热塑性成形，必须对其热成形冷却过程中的变形情况进行考察。本文研究了不同有限元参数对薄壁圆筒件冷却温度场及应力场计算结果收敛性的影响；使用有限元方法研究了TC4薄壁圆筒件热旋压冷却过程温度场分布及冷却后残余应力与变形情况；研究了冷却条件、工件初始形状及壁厚分布等因素对其冷却变形的影响。使用错距离旋压机进行了旋压试验并测定了旋压后工件内径与外径；建立了TC4薄壁圆筒件旋压后内径预测的回归方程与旋压坯件加工内径的修正公式；初步计算了去应力退火过程中工件的变形及应变。 对壁厚1.5mm的TC4薄壁圆筒件冷却残余热应力及变形的计算。冷却后工件内外表面径向均匀收缩分别与其初始内、外径成正比。本文建立了适用于壁厚小于3.8lmm，各种内径薄壁圆筒件的冷却内、外径收缩公式。考虑旋压过程胀径对旋压前后内径变化公式进行了修正。本文还建立了与旋压道次及减薄率相关的TC4薄壁圆筒件旋压坯件加工内径的修正公式。建立了初始坯件及心轴尺寸确定时优选旋压道次及减薄率的公式。考虑旋压过程残余应力，使用蠕变材料模型计算了TC4钛合金薄壁圆筒件热旋压后去应力退火过程变形，得到工件轴向和径向变形尺寸。