汽车球头销作为汽车零配件重要零件之一,其加工方式众多,但传统加工方式以切削、热成形为主,产品机械性能不足、低效耗材、成本较高,已难以满足日益增长的产品需求。冷成形是一种先进的少无切削的净近成形工艺,成形产品在质量、性能、生产效率以及经济性等方面更有优势。本课题基于塑性成形理论和CAE数值仿真技术,对球头销冷成形进行可行性研究,得到了冷锻成形与板式楔横轧成形可行方案。结合企业需要以及经济性考虑,选取最优方案,并对成形方案进行优化,得到最优参数。在此基础上,进行模具设计并试制产品,对产品进行检测与理化测试。本课题研究的主要结论如下:(1)针对本课题球头销的结构,初步设计球头销冷锻成形方案为:切断→拉拔→球头预成形→球头镦粗→冷镦挤;材料流动合理、填充饱满,方案可行;(2)制定的板式楔横轧成形工艺为:切断→楔入段→展开段→精整段→卸载段→车削切断;产品无凹心、缩颈等不良缺陷,材料流动合理,方案可行;(3)根据仿真结果,对比冷锻成形工艺与楔横轧成形,冷锻成形在受载荷、应力应变上更小,更易成形。综合经济性与企业实际情况,选择冷锻工艺成形;(4)结合正交试验与数值仿真技术对球头成形参数进行优化,摩擦因子对成形影响最大,工件锥形角度为15°、凹模圆角为4mm时最优;(5)针对球头销脱模困难,采用浮动哈夫模方式,顺利脱模。整体式模具与组合模具相比,采用组合式模具更为合理,并设计了四工位冷锻成形模具,生产试制得到合格产品且理化结果合理。