端头板作为混凝土管桩两端重要金属构件,具有承载能力强、性价比高、制造简单等优点,近年来得到了广泛的研究与应用。目前多采用锻造、轧制、火焰切割或冶金铸造等工艺生产毛坯,再经机械加工制造成品的方法。传统生产方式具有能耗过高、生产效率低等缺点。基于上述问题课题组设计制造出端头板环形件毛坯专用成形机,并开展成形基本理论与仿真技术研究,以达到开发出新型高效低耗成形工艺的目的。针对端头板毛坯专用成形机的工艺特点,从理论研究、有限元模拟与现场实验验证三方面开展研究。对成形过程中应力应变、中性层内移、弯曲回弹等进行了理论分析,建立相应计算公式。对不同工况有限元结果进行分析,研究残余曲率与截面内外缘宽度非稳定区及稳定区分布规律与影响因素。分析稳定区内外孔残余曲率及曲率半径变化量,截面内外缘宽度变化量的变化规律,拟合毛坯内外孔曲率半径变化量与截面内外缘宽度变化量的计算公式。分析成形与卸载过程应力应变分布与金属沿各方向流动规律。利用VB程序将计算公式编写入参数化运算程序,并验证此程序的准确性。以程序计算结果作为端头板环形件毛坯反变形的数据基础,对加工方案进行改进,并分析残余应力与椭圆度等缺陷。针对不同工况下环形件毛坯的螺旋成形进行实验,对比分析实验结果与仿真结果,验证端头板环形件毛坯专用成形机的可靠性与有限元模型的正确性。通过工艺试验,以求得到成形效果良好的螺旋状圆环,为实际生产积累了宝贵经验。