空心锥形件在航空航天、仪器仪表、兵器工业等领域都有广泛的应用,根据其材质和形状的不同,有多种成形方法,但对于壁厚精度要求高的大深度薄壁尖锥形件,强力旋)压是最适合的成形方法。本文针对某纯铝薄壁尖锥形件,采用强力旋压试验研究方法,探讨成形过程中金属的变形流动特点、可能出现的成形质量问题及其产生原因和解决措施,并对成形工艺进行优化。在对纯铝锥形件进行工艺分析的基础上,提出了初步的强力旋压工艺方案,并在固定转速且无润滑条件下进行了试验,所得制件表面存在多种缺陷,如:表面剥离、粗糙,甚至折叠和开裂等,且尺寸精度差。在弄清缺陷形成原因的基础上,本文通过施加润滑、调整转速和进给比避免了表面剥离和因隆起被切断所造成的锥面折叠和开裂,提高了制件表面质量。针对工艺初步改进后制件壁厚和直径仍然超差较多的问题,本文提出了成形精度检测指标及检测方法,并在充分润滑且不改变旋轮与芯模间隙设定值的条件下,通过正交试验,对小锥和大锥的转速及进给比进行了优化和试验验证。试验研究结果表明:薄壁尖锥形件在过度减薄情况下进行强旋时,易产生表面剥离、粗糙、反旋、甚至折叠和开裂,且尺寸精度差。锥顶附近的环向剥离是表层金属在旋轮环向推挤力和金属环向流动的共同作用下产生的;锥顶反旋是由该处的反挤压和反旋共同形成的,尾顶直径小造成了该处的反挤变形,而旋轮与芯模之间的扩张型间隙则有利于反旋的进行;大锥过度减薄量大,金属轴向流动多并形成隆起,隆起过多将被旋轮切断,断面被旋轮辗压后形成一圈包含凹坑、折叠和裂纹的粗糙带,减小主轴转速和增大旋轮进给比可抑制隆起的增长;过度减薄时金属的环向流动造成了扩径,系统的弹性退让增大了旋轮和芯模之间的间隙,造成制件壁厚变大,调整转速和进给比对提高制件直径和壁厚精度效果不明显,应减小旋轮和芯模间隙的设定值,并减小芯模外形尺寸来补偿旋压过程中的间隙增大和金属的环向流动;旋压过程中良好的润滑和冷却可避免锥顶附近的环向剥离及锥面点状剥离,且有利于隆起金属的稳定流动,避免隆起被切断,从而提高制件表面质量。正交试验后的最优工艺参数为:小锥转速480r/min进给比0.1mm/r、大锥转速540r/min进给比0.8mm/r。