螺旋锥齿轮因具备重叠系数大、承载能力强、传动平稳和噪声小等优势,广泛应用于圆周速度较高、承载能力较大、要求传动平稳和噪声较小的齿轮传动中,是车辆、舰船、坦克、飞机、石油钻机等装备上不可或缺的关键传动零件。等高齿是螺旋锥齿轮中一种较为重要的齿轮,相较于渐缩齿,等高齿具有更高的弯曲强度和更长的接触疲劳寿命,优势更加突出。但其建模和制造过程更加复杂,传统的手动建模因建模效率低、建模成本高等缺点很难适应灵活多变的现代化生产。因此,研究等高齿螺旋锥齿轮的自动化建模方法,实现其三维建模自动化,对提升等高齿螺旋锥齿轮的建模和制造效率,以及推动其发展和应用均具有重要的理论意义和工程意义。本文以等高齿螺旋锥齿轮为研究对象,推导建立了等高齿螺旋锥齿轮的参数方程,以UG/Open GRIP为二次开发工具,实现了等高齿螺旋锥齿轮的三维实体模型、热锻件及其精密锻模的自动化建模,在此基础上,对等高齿螺旋锥齿轮的锻造工艺性也进行了初步探讨,主要研究工作如下:基于球面渐开线的形成过程与性质,建立得到了球面渐开线的空间直角坐标方程;基于延伸外摆线的形成与性质,推导得到延伸外摆线的空间直角坐标方程,同时建立任意一点螺旋角的计算公式;在详细分析等高齿啮合原理的基础上,建立了基圆、节圆、齿顶圆和齿根圆半径以及锥高的计算公式,并研究不同条件下的N型齿与G型齿。借助UG/Open GRIP二次开发工具,建立了齿轮基体、齿形实体和齿根圆角的自动化建模方法,实现了其三维实体模型的快速自动建模;充分考虑等高齿螺旋锥齿轮的锻造工艺性,进行锻造余量、锻造圆角和飞边、齿轮修整等的自动化建模,开发了等高齿螺旋锥齿轮及其热锻件模型的三维自动建模系统。根据齿轮锻造模具设计的相关标准与齿轮锻件的特点,设计出符合实际情况的等高齿螺旋锥齿轮精密锻模的二维模型,通过GRIP二次开发工具开发了精密锻模三维实体模型建模模块,实现了等高齿螺旋锥齿轮精密锻模的自动建模。通过热压缩试验,研究了 20CrMnTiH钢的高温热变形行为,构建了其本构模型和热加工图;建立了等高齿螺旋锥齿轮精锻过程的有限元模型,实现了其成形过程的有限元仿真;设计了一种坯料截面形状,采用6组异形截面坯料进行了等高齿螺旋锥齿轮的锻造模拟,优选得到了合理的坯料,实现了不产生外飞边和较低成形载荷的综合目标。