变径壳体零件广泛应用于航空、航天等各个领域,一次性成形难度较大,传统成形方法是“分体成形,组合焊接”,存在工序繁多、质量控制困难、成形件难以满足性能要求的问题。本文提出变径零件粘性介质芯模成形方法,即以粘性介质作为芯模,充分发挥粘性介质各种特性,以近似体积成形原理实现板材成形,应用于一次性成形较为困难的材料如铌板成形上,目的是找到更好的变径零件整体成形方法,并提高其使用性能,进而将这种方法推广到其它难变形零件的成形。首先,通过解析方法分析粘性介质芯模成形的可行性,根据塑性力学理论,对变形区进行了受力分析,给出了成形过程中需要满足近等壁厚条件,从几何学角度分析了壁厚减薄的原因,阐述了筒坯端部进给量对成形的影响规律,提出了刚性柱形芯轴和刚性锥形芯轴改善壁厚均匀分布的方法。其次,采用有限元分析方法,获得了粘性介质对筒坯料流动和成形件的壁厚分布影响规律;通过对粘性介质芯模成形过程中变形区应力应变以及成形件几何构形变化的分析,进一步说明了壁厚分布规律的原因;获得了粘性介质性能、可动模、刚性柱形芯轴和刚性锥形芯轴等工艺参数以及筒坯尺寸、变径区长度等形状参数对筒坯料流动、变径零件壁厚分布的影响规律。在此基础上进行初步的实验研究,验证了粘性介质作为芯模具有的优越性;分析了成形各阶段试件的几何构形,验证了有限元分析结果;实验得出粘性介质具有的较快传力特性对优化成形质量具有明显效果;分析了进给距离对成形的影响以及成形过程中造成各种缺陷的原因和避免措施,有限元分析结果和实验结果基本吻合,研究结果表明粘性介质芯模成形方法具有可行性。