锥形件是轴对称曲面形状零件中较为典型的零件,锥壁的成形由拉深和胀形复合而成。关于其一次冲压成形极限的研究是轴对称曲面形状零件成形研究的基础。锥壁起皱和凸模底部破裂是锥形件一次成形时的两个主要问题。研究锥形件一次成形不起皱不破裂的判断条件,分析成形极限的影响因素,对丰富冲压成形基础理论,指导工程实际具有重要意义。根据材料性能和锥形件的几何关系分别建立了锥形件一次冲压成形锥壁不起皱的两个位移近似条件;根据锥壁的力学关系建立了锥形件一次冲压成形凸模底部不破裂的两个近似条件。通过数值模拟结果讨论了所给出近似条件的适用性,通过实验结果对近似条件进行了修正,得到更加准确的成形极限条件。研究了锥形件成形关键点的经向位移和平均经向伸长应变随相对锥顶直径d1/d2的变化规律,实验结果和模拟结果均表明成形关键点平均经向伸长应变最大值不超过12%。给出了在二维坐标系d1/d2-h/d2下的成形区域图,讨论了不同区域可能出现的成形情况,模拟结果和实验结果相一致。可根据模具参数d1/d2和成形高度h来初步估计锥形件的缺陷形式,确定能否一次成形。分析了加工硬化指数n对锥形件一次成形极限的影响。n值较大的材料能得到的较大的极限成形高度和经向位移,能够提高胀形变形的均匀性,提高成形极限。