我国大长径比弹体目前主要采用冲压-机加方式生产,所产工件由于壁厚差和不同轴度大,造成后续机加难、材料利用率低、生产成本高。本文在综合分析旋压和引伸成形工艺后,提出了集旋压引伸为一体的复合成形工艺,为大长径比弹体生产开辟新的道路。在确定装置原理后,结合实际,提出单次多道旋压、智能封闭式温控润滑冷却、惯性自旋压三种新工艺。并结合试验条件设计了专用于液压机的旋压引伸装置结构方案。借助结构优化平台,准确地预测装置中内箱体在多向受力情况下的应力分布,通过改变不同圆角尺寸,定量分析两箱体啮合处圆角变化对箱体应力的影响,得出合适的圆角尺寸;结合旋轮工作的实际情况,模拟旋轮有冷却和无冷却环境下的温度场,通过比较得出旋轮热-机耦合环境下应力的分布规律。通过对冷却系统热-流动耦合模型的分析,模拟出机构启动和稳定运动情况下冷却液的温度场和流动特性,预测出涡旋,指导了冷却系统的结构优化。采用有限元数值模拟的方法,着重分析了旋压和引伸成形中金属等效应力、等效应变的分布情况,及变形区金属网格的变化;通过对引伸模弹性有限元的分析,模拟出引伸模在不同引伸速度下的振动波,归纳了振动规律及对加工精度的影响,由此优化设计。在以上分析的基础上,设计了设备的二维图纸,借助虚拟样机技术,模拟了旋压引伸设备加工的整个过程。通过物理试验验证,达到了预期的效果。综上所述,在机械设计理论的基础上,结合材料力学、结构力学、动力学、流体力学、热力学等多种学科,成功的完成了旋压引伸装置的设计,提高了生产效率,大大节约了原材料,为弹体的规模化生产奠定了基础。