随着现代工业的发展,各种机械设备的应用越来越广泛。而齿轮轴是机械产品中不可或缺的一个零部件,所以对齿轮轴的需求量与日俱增。目前加工齿轮轴的方法大都是切削加工,这种方法材料利用率低下,加工工序复杂,而且由于是去除材料的成形方法,零件的金属纤维连续性受到了破坏,降低了齿轮轴的强度,所以我们迫切需要一种新的、加工效率高并且能够获得质量比较高的齿轮轴的加工方法。利用楔横轧工艺加工齿轮轴不但可以提升齿轮轴的强度,而且能够增大加工效率以及提高材料利用率。由于齿廓形状在很大程度上影响着齿轮轴的质量,所以本文基于辊式楔横轧成形工艺原理来轧制齿轮轴并重点研究在成形过程中楔横轧模具各工艺参数及各因素是如何影响齿轮齿廓的成形的,本文在理论和实际应用中有较大研究价值。本文系统的阐述了课题的理论依据,简要介绍了楔横轧理论、有限元法基本理论及刚塑性有限元的基本理论在楔横轧轧工艺中的应用,考虑到轧制齿轮轴的成型特点,本文使用刚塑性有限元模型对轧制成形过程进行分析。结合工程中一个特定的齿轮轴零件,首先绘制出其二维CAD图纸,根据其二维图纸设计其轧制模具,然后应用UG将模具二维图转化为三维模型并创建数值有限元模型。应用Deform对创建的有限元模型进行模拟。研究了当模拟参数及毛坯直径改变时对轧制过程的影响。针对在模拟过程中对出现的问题(譬如轧件不易旋转、滑移量大、乱齿、齿形不饱满等),通过改变轧制工艺及模拟参数,经过反复模拟,最终得到齿形齿廓良好的齿轮轴。本文以最终轧制得到的轮齿齿廓质量作为主要指标,采用控制变量法设计试验方案,分别研究分析了轮齿模数、齿数对齿轮轴成形质量的影响规律并得出了齿形轧制的最佳模数与最佳齿数。