内外齿形件是双离合变速器的核心部件,其内外齿形结构在工作中起着传递扭矩的重要作用,工作过程中承受较大的冲击载荷,因此对其强度、刚度、尺寸精度和互换性等方面都有较高的要求。旋压成形是一种精密近净塑性成形技术,旋压成形时金属的纤维走向与产品外形相适应,因此,旋压成形可实现内外齿形件高精度、高性能精确成形。但由于旋压成形是在旋转运动中使金属板料产生特定的变形,使得内外齿形件在旋压成形时容易出现齿侧壁厚不均匀、两侧齿形角不对称、齿面沿轴向存在回弹等缺陷。影响内外齿形件成形质量的参数不仅包括旋压成形工艺参数而且还包括齿形模具结构参数,各参数对内外齿形件旋压成形质量的影响主次关系及其交互作用尚不明确。因此,研究内外齿形件旋压成形参数的敏感性,定量评价各成形参数对旋压成形质量的影响程度,具有重要的理论价值及实践意义。本文以某侧壁具有内外齿形结构的双离合变速器外毂件为研究对象,基于ABAQUS/Explicit平台,建立了内外齿形件旋压成形过程的有限元模型,通过能量比与成形工艺试验验证了有限元模型的可靠性和准确性。基于有限元模拟结果,分析了应力应变分布、材料变形特点及旋压成形质量的变化规律。结果表明:内外齿形件中部处于平面应变状态,材料沿径向压缩、沿周向伸长,而在轴向方向上几乎没有流动。零件口部裙边与底部飞边处于压缩应变状态,材料沿径向方向压缩、沿切向以及轴向伸长。内外齿形件的变形呈现变形分布的周期性、周向和轴向变形的不均匀性、齿侧壁变形的不对称性等三个特点。内外齿形件的齿形壁厚及齿形角沿轴向分布均匀;内外齿形件的内外齿形轮廓直径沿轴向线性增大,存在回弹现象。在此基础上,采用最优拉丁超立方法设计试验,基于有限元模拟获得的数据,构建了多项式响应面模型;采用sobol敏感性分析法分别研究了成形工艺及模具结构等参数对旋压成形质量的影响规律,获得了旋压件成形质量关于成形参数的敏感性大小。结果表明:成形工艺参数中,旋轮与芯模之间间隙c是齿形壁厚、齿面回弹角α及β的主要影响参数;整形圈数q是齿形角δ的主要影响参数;芯模转速n与旋轮进给速度vf仅对齿形角δ有影响。模具结构参数中,芯模齿根圆直径dfm是内齿轮廓直径偏差△dai与△dfi及齿顶面回弹角α、齿形角δ的主要影响参数;齿根面倾角αm是齿形角δ的次要影响参数,是齿根面回弹角β的主要影响参数。齿顶面倾角αm对内齿轮廓直径偏差△dai、△dfi影响很小。基于构建的多项式响应面模型及敏感性分析结果,设计了成形参数多目标优化模型,采用NSGA-II算法进行优化分析。结果表明:最优工艺参数组合为旋轮与芯模之间间隙1.843mm、芯模换向次数3次、芯模转速97.943r/min、整形圈数9.521圈,旋轮进给速度1.899mm/s。最优模具结构参数组合为芯模齿顶面倾角1.326°、芯模齿根面倾角=1.241°、芯模齿根圆直径119.192mm,所得旋压成形件满足内外齿形尺寸公差要求。