本课题来源于国家自然科学基金项目(50775076)“非圆截面空心零件旋压成形方法及变形机理研究”。为了推广非圆旋压的应用领域及加深理论研究,本论文主要以五边形横截面空心零件为研究对象,对其旋压成形过程进行数值模拟及试验研究,主要工作如下:1、运用ADAMS求出五边形截面空心零件旋压成形的旋轮轨迹,并分析相应的参数设置。运用MSC.MARC建立五边形截面空心零件旋压成形的有限元数值模型,对有限元建模网格的划分、时间步长的设定及常见错误类型等进行了探讨。2、对比分析不同形状的五边形零件与不同边数的圆弧形零件旋压成形后的应力应变分布情况,研究非圆截面空心零件旋压成形的特点。基于正交试验分析了主要工艺参数对工件最大减薄率及最大旋压力的影响规律;并通过单因素的数值模拟研究了主要工艺参数对五直边圆弧形零件的壁厚分布及回弹角的影响规律。3、通过分析旋压过程旋轮与芯模的接触情况及偏差,对比非对称解析法与离散数据点的B样条曲线拟合法所设计靠模型面的误差。由于这两种方法的误差较大,结合误差的特点研制出“虚设滚子法”,经验证该方法较为灵活,且误差较小。4、通过对比零件的外形尺寸、壁厚分布及旋压力的结果,验证了所建模拟与试验相符合。采用正交试验验证了影响壁厚最大减薄率的主次因素为:相对高度>旋轮圆角半径>进给比。对三向旋压力进行测量,并分析了主要工艺参数对轴向旋压力的影响。综上所述,本文利用数值模拟与工艺试验相结合的方法,探索出了五直边圆弧形截面空心零件旋压的成形机理,达到了理论指导实践、预防产品缺陷的目的。为后续多种非圆横截面空心零件旋压成形方法以及旋压成形机理的探索奠定基础,其研究具有较高的理论意义和实践应用价值。