斜齿轮具备传动平稳、啮合性好、承载能力大等特点,被广泛应用于船舶、汽车、航空航天等行业。传统的斜齿轮加工方法,材料利用率低、生产周期长、产品力学性能低,难以满足我国汽车及机械工业发展的需要。采用锻造技术生产斜齿轮,能缩短齿轮加工周期、改善齿轮机械性能。尽管如此,斜齿轮锻造成形技术仍然存在一些亟待解决的问题,其中最主要的是成形后期齿形角隅难充填、成形载荷大等问题。斜齿轮热锻成形是一种塑性变形过程,成形过程中的变形机理和特征受多种因素作用相互影响。因此,有必要对齿形部分金属的流动变形行为及微观组织演化规律进行分析,找到斜齿轮热成形过程中角隅难充填、成形载荷大的原因,指导斜齿轮热锻成形新技术的开发。本文首先利用有限元模拟软件DEFORM-3D建立了斜齿轮传统闭式热锻过程对应的变形-传热-微观组织演化耦合三维有限元模型,通过模拟软件提供的Flow-net及点追踪功能,对斜齿轮不同成形阶段齿形不同位置的流线变化状态、应力状态、应变类型进行了分析,发现齿形区网格流线变形程度较大,随着变形程度的增加处于三向压应力状态的金属不断增多,圆柱基体、齿槽部分罗德系数大于零,产生压缩类变形;齿根、齿形部分罗德系数小于零,产生拉伸类变形。通过有限元分析的方法分析并确定齿形端部分流为较为合适的成形方案,并结合铅材料斜齿轮锻造工艺实验利用坐标网格法得到了材料的流动特点,验证了该方案的可靠性。利用DEFORM-3D软件得到了不同工艺条件下斜齿轮端部分流热锻成形过程中齿形部分不同位置的再结晶体积百分数和平均晶粒尺寸的分布,分析了工艺参数对端部分流热锻成形过程微观组织的影响规律,为斜齿轮锻造成形技术提供一定的参考。