旋压成形工艺作为为现代塑性成形工艺的重要组成部分,广泛应用于航空航天、国防工业、车辆船舶、能源电力以及民用品等诸多装备制造领域。该工艺具有工艺装备简单、旋压制品广泛、材料利用率高等特点。本文针对某型号航弹弹体,提出双旋轮热旋压成形的工艺方案,并进行了如下研究分析:首先,对目标零件的结构特点进行分析。采用双旋轮沿主轴轴线对称布置,按照既定旋压轨迹同步进给的方式,对加热到指定温度的坯料进行缩径成形以达到目标形状;确定了各成形参数的取值范围,建立了弹体旋压成形的ABAQUS有限元模拟模型,制定了坯料旋后典型圆的轴向伸长量和缩径量、旋压力以及外圆圆度误差样本均值和标准差为旋压件成形质量的评价指标。其次,制定逆向推导弹体头部坯料流程。利用有限元模拟模型对坯料进行逆向推导和正向成形模拟试验。研究结果表明,不同成形参数组合条件下坯料变形差异较大;同一道次不同成形阶段的应力应变云图表明,应力应变主要集中在坯料变形区;采用单因素法研究成形参数对于成形质量的影响规律,结果表明:成形角为0°的普通收口旋轮能够显著提高成形质量,低进给率能够降低坯料的轴向伸长量以及旋压力峰值,高主轴转速能够提高坯料外表面的成形质量,高旋压温度能够大幅降低旋压力峰值。之后,采用BBD试验设计法。以进给率、主轴转速和旋压温度为因素,以成形后坯料典型圆轴向伸长量和缩径量为响应值进行响应面试验。建立了响应面模型以及各因素对于响应值影响的二维等高线图和三维响应曲面图。分析结果表明:对于各响应值而言,进给率和主轴转速及二者交互作用对轴向伸长量影响十分明显,进给率、主轴转速和旋压温度的两两交互作用对缩径量的影响十分明显;通过提高旋轮在壁厚均匀段进给率,得到兼顾成形质量和成形效率的参数组合;对较优参数组合条件下成形过程中坯料变形以及旋压力峰值的变化规律进行了总结,研究结果表明:前8道次坯料变形以及旋压力的变化较大,之后的成形阶段各评价指标较为稳定。最后,对弹体尾部旋压形成的不同道次方案进行了对比研究。研究结果表明,2道次成形能提高成形质量;以旋轮圆角半径、旋压温度和进给率与主轴转速组合方式为因素进行了正交试验和显著性分析。研究结果表明选用圆角半径为50mm的普通旋轮、选用低进给率-高主轴转速组合并且降低旋压温度为较优的参数组合。尾部成形的模拟试验结果表明,采用优化后的参数组合能够提高成形质量。