锥形空心件是航空、航天和兵器工业中普遍采用的一类零件,由于材料和尺寸的不同,其成形方法多种多样,但对于薄壁尖而深的锥形件,旋压是最适合的成形方法,并在实际生产中得到了广泛应用。本文针对某薄壁双锥形零件,在进行工艺分析和理论分析基础上,采用无模旋压试验研究方法,探讨成形过程中金属的变形特点、可能出现的质量问题及其影响因素和解决措施,并最终实现成形工艺的优化。针对双锥形件的无模旋压,本文首先探讨了其变形特点、普旋区和剪旋区的分界圆直径及旋压力的估算方法,并通过工艺分析确定了下料尺寸和初步的成形方案,进而通过工艺试验考察了该锥形件旋压成形中可能出现的质量问题、产生原因和解决措施,并借助壁厚测量和网格变形分析,探讨了制件两个锥段的变形规律。在此基础上,本文建立了零件尺寸精度的四个量化控制指标及其测量方法,确定了各指标的主要影响因素,并最终采用正交试验和响应面法,对成形工艺参数进行了优化和试验验证。试验研究结果表明:锥形件旋压过程中,存在剪切旋压和普通旋压两个区域,在板坯边缘附近易产生普旋并导致起皱;主轴转速及旋轮进给率对成形结果影响很大,进给率过小易造成锥顶附近的早期开裂,进给率过大易加重锥底处的起皱。正交试验和响应面优化结果表明,响应面优化结果比正交试验更优且最优工艺参数为:小锥转速560r/min、大锥转速668r/min、小锥前段进给率0.89mm/r、小锥后段进给率0.64mm/r、大锥进给率0.034mm/r。该最优工艺参数的实际试验结果表明,双锥形件成形良好,各段壁厚满足正弦定律。