随着航天、航空及汽车领域高端装备的发展,以及对轻量化构件的需求,具有高承载,高精度和高可靠性的带内齿形复杂筒形件被广泛的应用于关键部件上。此类构件通常其形状复杂,齿形数多、尺寸精密,属于难成形结构,采用传统的工艺成形,存在材料利用率低、加工效率低、尺寸精度差等缺点,旋压成形技术作为局部连续加载的板体成形工艺。则为此类构件的成形制造提供了新的途径。然而,由于其整体结构形状复杂,旋压成形过程中容易出现齿形填充不饱满、壁厚不均匀等缺陷。合理的工艺参数对抑制成形缺陷,提高成形质量具有重要作用。因此,研究带内齿形复杂筒形件旋压成形工艺,对其一体化精确制造具有重要理论指导意义。本文以带内齿形复杂筒形件离合器毂为研究对象,提出了采用多旋轮多道次错距旋压的方法成形出高质量量成形件的精确成形工艺方案;基于有限元模拟软件ABAQUS平台建立了带内齿筒形件多旋轮多道次错距旋压全过程有限元模型,并验证了仿真模型的稳定性及可靠性;在此基础上对带内齿形复杂筒形件旋旋压成形过程不同阶段下的等效应力与等效应变分布情况以及材料流动的规律分别进行了研究,分析了材料变形特点及齿槽壁厚分布规律,提出了成形件质量评价指标,研究了不同工艺参数对成形件质量的影响规律,确定了一组最优的工艺参数,并进行了实验验证。主要研究内容和结论如下:依据零件结构特征,确定了多旋轮多道次错距旋压成形工艺方案,设计了相关模具的结构尺寸,优化设计了不同旋压轨迹;基于材料拉伸实验和摩擦实验,确定了材料模型参数;采用整体网格与局部细化相结合方法进行网格划分,对接触类型及边界条件的设定进行了深入的研究,基于上述关键建模技术的解决,建立了带内齿形复杂筒形件旋压全过程有限元模型,并对其可靠性进行了验证,为分析材料流动规律及变形特征提供了强有力的平台支持。基于带内齿形复杂筒形件旋压模型,分析了旋压成形各个阶段下材料的变形特征,探明了材料成形过程中的流动规律以及齿槽壁厚的分布。最大等效应力、应变区域为旋轮与坯料接触区域;等效应力、应变在不同阶段下沿成形件表面轴向方向分层分布,沿周向方向分布均匀:先接触旋轮区域材料更易于流动,导致后接触旋轮的内齿项圆角处材料填充困难;由于芯模及坯料间的摩擦阻碍了材料的流动,导致了齿面的两侧不对称性及齿形的不均匀性。研究了不同工艺参数对成形过程及成形件质量的影响:随着进给比的增大,材料所受轴向应力减少,所受周向及径向应力先增大后减小再增大,应力集中区域的应力极值先减小后增大,旋压件齿槽壁厚和壁厚差均增大;随着芯模自转速度的增大,径向应力增大,轴向应力先增大后减小,周向应力减少,应力集中区域及最大等效应力值都减少,旋压件齿槽壁厚和壁厚差均减小;旋轮自转速度对成形件质量影响较小。在本文所研究工艺参数范围内最佳的工艺参数为:进给比为f=1.65mm/r,芯模转速V=5r/s,旋轮自转速度v=8r/s。