应用楔横轧成形齿轮轴不仅可以提高加工效率和材料利用率,而且成形的齿轮轴具有更高的强度。齿形是影响齿轮轴质量的重要因素。因此,论文以渐开线直齿圆柱齿轮轴楔横轧成形中各个因素对齿形成形质量的影响作为研究的主要内容,研究具有理论和工程应用价值。首先,基于平面应变假设和材料对称变形假设,应用上限法中的三角形速度场理论对渐开线直齿圆柱齿轮轴楔横轧成形过程中齿部成形进行分析研究,得到了轧制时齿形区域材料的运动速度场模型;推导了轧件受到的平均相对单位压力和轧制所需的功率计算公式;应用Matlab对平均相对单位压力计算公式进行分析,结果显示平均相对单位压力随着模数和齿数的增大而增大。然后,针对某一特定的齿轮轴,设计组合模具并建立有限元模型;对齿轮轴的楔横轧成形过程进行数值模拟。对数值模拟的中出现的轧件旋转困难、滑移量过大、乱齿现象、齿形不饱满和塌边现象等缺陷的形成机理进行了分析研究。在此基础上,通过修改模具和调整模拟参数,成功地解决了以上问题;同时对成形过程中模具与挡板的受力状况进行了分析。最后,以成形的齿轮轴的齿廓形状为主要指标,兼顾轧制力能,进行多工况的正交数值模拟,得到了轧件温度、齿数、模数、模具运动速度和分度圆直径对齿形成形质量的影响规律和各个影响因素的最优组合。