冷滚打塑性成形是一种新型制造技术,采用具有特定齿廓形状的滚打轮不断对具有相应进给运动的工件接触滚打,通过运动合成迫使金属流动,在工件表面形成具有特定齿廓形状的功能表面。冷滚打成形的零件轮廓表面作为其与相关件啮合的主要表面,其质量对使用性能有非常重要的影响。在冷滚打成形过程中,由于成形运动的独特性以及影响因素的多样性,使表面质量的控制难度增加。通过对冷滚打成形过程进行系统分析研究,提高成形表面质量成为急需解决的问题,具有重要的理论和工程实际意义。本论文根据冷滚打成形技术的原理及特点,分析了顺打和逆打方式下的冷滚打成形特点,讨论了冷滚打成形轮廓表面质量的影响因素。结合冷滚打技术的原理和特点,以块体材料冷滚打成形为研究对象,分别以轮廓表面最大高度Ry、显微硬度HV作为冷滚打成形轮廓表面粗糙度和冷作硬化的评价参数,建立了轮廓表面粗糙度计算模型,研究了不同成形参数对轮廓表面粗糙度的影响。分析了冷滚打成形过程中冷作硬化的产生机理,基于位错密度硬化法则和密塞斯屈服准则,建立了冷滚打成形技术的显微硬度的计算模型。为建立块体材料冷滚打成形的有限元仿真模型,采用ABAQUS有限元仿真软件对40Cr块体材料冷滚打成形过程进行了仿真分析,提取了等效应力对显微硬度进行计算,对仿真结果进行分析研究及处理,研究分析了不同成形参数对冷滚打成形轮廓表面显微硬度的影响规律。进行了块体材料的冷滚打试验,通过将仿真与试验结果对比,研究了不同成形参数对冷滚打成形表面质量的影响,分别测量成形件轮廓表面的表面粗糙度、显微硬度,分析不同成形参数对轮廓表面粗糙度和显微硬度的影响;通过金相实验观察工件材料组织变化,为该技术的后续研究提供理论依据。