薄壁波纹管是一种有横向波纹的挠性管壳类零件,可作为传热元件、柔性连接件和弹性元件广泛应用于石化、冶金、船舶等领域。根据应用场合的不同,其形状、尺寸及材质千差万别,成形方法也多种多样,但对于细长(无限长)环形波纹管的连续成形,由于管坯内部空间狭小,无法放入模具等传力介质,使得普通方法都无法成形。针对这种情况,本文采用特殊形状的旋轮,并使其绕管坯公转,分别进行缩径和缩距旋压,实现了细长环形波纹管的数值成形,为后续的试验研究奠定基础。针对细长环形波纹管的连续旋压成形,本文首先探讨了环形波纹的连续形成机理,提出了缩径和缩距两道次旋压工艺,并确定了管坯尺寸、预成形波纹管形状尺寸、旋轮形状尺寸及相关工艺参数。在此基础上,对波纹管缩径及缩距旋压过程进行数值模拟,获得了成形过程中金属的变形规律、可能产生的质量问题及其影响因素。进而对影响成形结果的诸因素,如缩径旋压时的管坯直径、旋轮螺距、旋轮内孔直径及管坯轴向进给速度和缩距旋压时的波距减缩量、旋轮直径及旋轮螺旋槽圈数进行了数值模拟分析。研究结果表明:初始管坯外径越大,则缩径成形所得波纹管的壁厚和外径也越大,但增大管坯外径对波纹管外径的绝对影响较小,且在缩径旋压和缩距旋压两个阶段,波纹管外径的变化趋势正好相反,直接按成品波纹管的外径和壁厚来确定初始管坯尺寸基本可行;缩径旋压时,若管坯轴向进给速度较小,则波峰波谷处直径均减小,壁厚均增加,但波谷处壁厚增加更多。缩距旋压时,波谷处壁厚增加、直径减小,波峰处则壁厚减小、直径增加；通过缩距旋压可以减小波纹管的波距,并使波形变得陡直,经缩距旋压后波纹管内径减小、外径增大,且波距减缩量越大,则波纹管外径增加量越大,但对波纹管内径减缩量基本没有影响。