旋压成形是一种包含了多种冷冲压工艺成形工序工艺的特点,且无切削局部连续成形的先进加工工艺。目前,成形圆形横截面回转体类零件旋压成形工艺比较成熟,然而异形件的旋压成形工艺仍处于研究和探索阶段。本文重点研究异形件无模空旋工艺,且以异形偏心锥形件为研究对象。通过理论数模与数学知识相结合,推导出旋压成形过程中虚拟轴系统中旋轮运动轨迹公式。该轨迹是通过控制旋轮运动,使法兰盘倾斜,产生虚拟轴,零件产生虚拟半锥角,控制壁厚的分布。通过试验的方法验证了虚拟轴旋压轨迹的可靠性,并规划了多组参数组合进行试验,分析主轴增量角、旋轮轴向进给率、旋轮圆角半径以及不同的法兰盘倾斜角度等对成形零件的壁厚分布、表面粗糙度、外形精度和应变分布等的影响规律,并对旋压成形机理进行分析。与此同时,以CAD三维建模软件CATIA为建模平台,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA为数值模拟平台,使用LS-PREPOST进行数值模拟结果后处理分析,得出等效应力、等效应变和减薄率的分布规律。本文采用工艺试验和有限元数值模拟两种不同分析方法,对异形件无模空旋进行研究分析,探索出如何通过控制旋轮运动轨迹来控制异形件壁厚分布,突破传统旋压成形方法的局限性。本文的研究为后续异形件旋压无模空旋成形方法以及旋压成形机理的研究提供借鉴,并且有较高的理论意义和应用价值。