钛和钛合金因具有强度高、耐腐蚀和高温等一系列优异特性在航空、航天等行业有着广泛的应用。由于常温下钛板的屈服强度与弹性模量比值很大，成形后的工件回弹严重且校形困难，所以常温下成形的工件很难达到尺寸要求，因此常常用热校形方法来提高钣金件成形精度。本文以TC4钛合金筒形件为研究对象，通过理论计算、数值模拟和试验相结合的方法，对热校形过程中模具的热弹性变形和零件的热弹塑性变形、蠕变及高温短时应力松弛行为进行了研究，主要研究内容如下：（1）运用热弹塑性弯曲理论和应力松弛理论对零件热校形过程进行了理论计算，推导出校形精度公式。（2）建立了加热炉的二维传热有限元模型，对ZGCr25Ni20不锈钢和耐热中硅球铁RQTSi4Mo材料零件的加热过程分别进行了模拟及试验验证，为TC4筒形件热校形传热过程模拟奠定了基础。（3）应用加热炉有限元模型对环形ZGCr25Ni20不锈钢和耐热中硅球铁RQTSi4Mo材料模具分别进行了加热膨胀模拟，分析了模具几何尺寸和温度的关系，得到了热校形模具的设计公式；建立了筒形件热校形的顺序热力耦合有限元模型，分析了温度、时间和筒形件初始圆度对工件校形后残余应力和尺寸精度的影响，得出了筒形件热校形的合理工艺参数为加热650℃，保温半小时。（4）对TC4钛板进行了不同温度和预拉量的应力松弛试验，分析了各个因素对松弛残余应力的影响，并与模拟结论对比，符合较好。（5）采用模拟工艺参数进行了TC4筒形件的热校形试验，校形结果满足尺寸要求。