旋压技术作为塑性成形加工工艺的一种,广泛应用于复杂曲面件高精度、轻量、高稳定性的制造加工。目前应用较为广泛的是普通旋压技术,以有芯模为主,但是复杂曲面件芯模的加工制造成本较贵、周期较长,无芯模旋压作为一种无模连续局部金属塑性成形技术,体现了很多优势,研究表明偏移式分段成形方式可以有效控制旋压件的减薄率,但是此方式在多道次无芯模旋压中较少使用,本文将此成形方式应用于无芯模旋压,探讨其对无芯模旋压成形精度的影响。具体的研究内容包括:指出了本文的研究背景,概述了有芯模旋压以及无芯模旋压成形方式与轨迹形状的研究现状,提出了无芯模旋压不同成形精度问题以及成形方式优化问题,并引出本文有关无芯模旋压成形方式研究及其优化的主要内容。构建了多道次无芯模旋压不同成形方式的几何模型及仿真模型。鉴于普旋多道次已经得出的结论,本文分段成形的正返程曲线均使用对壁厚保持较佳的渐开线轨迹。在此基础上推导了渐开线的生成方程,并详细介绍了分段轨迹的确定方法,设计了不同目标曲线的分段成形轨迹。构建了偏转式渐进成形方式几何模型和偏移式分段成形方式几何模型。利用ANSYS/LS-DYNA显示动力学仿真平台构建了不同成形方式的有限元仿真模型,并进行了模型的有效性验证。实验探讨了不同目标轮廓曲线不同成形方式的成形精度。本文所用的实验平台是项目组自主设计的多功能复合式板料旋压机,在设备以及实验条件准备充分的基础上,详细设计了实验方案并进行了旋压实验,利用超声波测厚仪和轮廓测量仪对成形件的壁厚和形状轮廓进行了测量,对结果进行了分析,并得出了针对不同目标轮廓曲线最佳的成形方式。进行了针对复杂目标曲线的无芯模旋压渐进分段成形方式的研究。对三种渐进分段成形方式进行了轨迹设计,针对目标凸凹凸以及凹凸凹曲线进行了实验方案设计并实验验证,得出了对壁厚效果和形状效果保持最优的渐进分段成形方式。进行了成形方式优化和基于进给比优化的成形质量改善研究。为了改善表面质量,提高成形精度,分别进行了基于终道次渐进与前道次渐进分段组合成形方式,以及基于渐进分段与渐进成形混合成形方式的优化研究。并通过不同恒定进给比、道次间变化进给、道次内变化进给的成形质量研究,进一步借助于变进给比优化方式,提高了成形精度。