随着汽车工业的不断发展,对汽车中配件的需求越来越大,未来汽车中配件的生产技术发展趋势必然是精度要求越来越高、成本越来越低、节约能源等。作为机械传动中的重要零件,圆柱直齿轮广泛应用于汽车行业。而又由于圆柱直齿轮结构的复杂导致其有成形时金属流动较困难、齿轮充填效果较差、型腔角隅不易充填、齿顶塌角较大、齿形精度较低、成形力大、模具寿命较低等缺点。这在大模数齿轮冷挤压成形过程中就更为明显,因为模数较大,成形难度增大。因此,大模数直齿轮的成形技术的研究受到越来越多的重视。本文以某型大模数行星直齿轮为研究对象,针对该齿轮切削加工工艺中存在的生产效率低和生产成本高等问题,提出正冷挤压工艺,并结合有限元分析、数学方法及工艺试验对齿轮的冷挤压成形工艺进行了分析,论文主要内容如下:(1)理清冷挤压成形工艺中使用的理论及工艺方案,为大模数行星直齿轮的冷挤压研究做理论上的准备;(2)对比直齿轮的通用成形方法的优缺点,选择冷挤压工艺作为大模数直齿轮的成形方法。根据行星直齿轮的结构确定齿形部分为成形困难所在,对比典型的齿轮冷挤压成形工艺,选择正冷挤压成形工艺,并设计出模具工作部分的三维造型;对顶出式与通过式两种出模方式进行分析,选择通过式方案作为出模方式;(3)借助DEFORM-3D有限元仿真分析软件,对齿轮的冷挤压过程进行模拟,分析影响齿轮冷挤压成形的成形载荷、下端塌角、齿形回弹等的因素;(4)分析工作带长度对直齿轮冷挤压成形的影响,结果发现工作带长度对有效齿轮长度和齿轮上端面缩孔现象有影响,并获得最佳工作带长度;(5)针对行星直齿轮冷挤压成形工艺中成形载荷过大、齿形塌角长度较长以及成形结束后齿形径向弹性回复影响齿形精度的问题,以这三者为目标,以凹模入模角、毛坯直径系数、摩擦系数、凸模挤压速度为优化变量,借助正交实验设计与Design-Expert 8.0软件进行响应面(RSM)拟合建模分析并进行多目标优化,得到最优参数组合,并将优化值应用到生产中。通过本文的研究,行星直齿轮的齿形精度和齿轮的表面质量得到了提高,也给企业带来了经济效益。目前,冷挤压成形工艺被用于该大模数行星直齿轮的大规模生产。同时,本文的研究结果可以为其他同类型产品质量的提高提供一定的参考依据。