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旋压成型是金属塑性成型的一个重要分支,因其加工效率高、材料利用率高、产品性能好、表面精度高等诸多优点被广泛用于航天、航空、化工、民用等领域。导弹头壳体作为航天、航空产品的重要零件,对其剪切旋压成型规律以及成型质量的研究具有重要意义。本文基于西安博赛旋压科技有限公司提供的导弹头图纸,利用ABAQUS/Explicit平台对导弹头壳体剪切旋压成型过程进行了有限元数值模拟,分析了其成型后应力应变以及壁厚的分布规律。并通过正交实验对其工艺参数进行了优化。最后通过实验分析了成型后产品质量的可靠性。本文主要研究内容如下:(1)分析了曲母线型工件剪切旋压的正旋规律,研究了导弹头壳体剪切旋压成型后的理论壁厚分布。结果表明:导弹头壳体剪切旋压成型后为变壁厚,随着零件半锥角的减小,壁厚也在均匀减小。(2)基于ABAQUS/Explicit平台建立了导弹头壳体剪切旋压的三维有限元模型,根据模拟结果分析了零件成型后应力应变分布情况,重点分析了轴向壁厚与周向壁厚的分布规律。结果表明:最大应力应变出现在零件顶端,且旋轮与胚料接触区应力较大。除去顶端区域,应变沿零件轴向方向呈连续递减状态。零件实际壁厚沿轴向方向呈单调递减状态,且与理论壁厚有一定偏差,而沿周向分布呈近似均匀状态。(3)采用正交实验对工艺参数进行了优化,给定了5个因素以及每个因素的5个水平。共设计了25组实验,以壁厚差和轴向厚度不均匀度作为评价指标。对两个指标进行了极差分析,得出了各因素对指标的影响程度。此外对实验结果进行了响应面分析,建立了响应面数学模型,并利用MATLAB中fmincon函数进行优化,最终确定了一组最优工艺参数组合:芯模转速min/r143,旋轮进给比r/mm31.0,旋轮安装角65.24?,旋轮圆角半径mm75.6,毛坯厚度mm3.1。(4)基于最优工艺参数进行了旋压实验,并对成品进行了显微组织分析、拉伸实验分析、硬度测试。结果表明,旋压之后成品内部晶粒细化且分布均匀,金属纤维细长且排列规则。零件屈服极限,抗拉强度相较原材料显著提升,硬度相较原材料提升了57.4%。