弧齿锥齿轮因齿面节线为曲线而得名,具有传动时局部瞬时点接触、啮合重合度大、传动平稳等优点。弧齿锥齿轮传统的加工方式为铣齿加工,加工效率低,材料利用率低,而精锻成形工艺对于发展高效、绿色、轻量化设计具有重要意义,解决了大批量生产过程中的质量及成本控制问题。针对弧齿锥齿轮大轮齿面的冷挤压净成形工艺,本文的主要研究内容如下:1根据局部共轭原理,齿面接触仿真与预控技术,保证齿轮副具有良好的齿面啮合性能,得到大小轮的齿面点数据,构造出齿面片。由基本的几何参数得到毛坯模型,通过建模里的求差命令得到大轮模型,以此建立凹模模型。预锻模具齿面的合理修形将直接影响冷挤压锻件的齿面精度,通过改变铣齿刀盘的直径,在保证几何参数不变的前提下,改变齿长曲率半径,对齿面进行修形,由此可得到一组预锻鼓形齿腔的凹模,为有限元模拟成形过程做准备。2本文拟采取的加工组合为:弧齿锥齿轮大轮的齿面由热锻近净成形-冷挤压净成形两次加工,小轮齿面采用常规展成法配对铣齿成形工艺。针对弧齿锥齿轮结构的特殊性,对可行性方案进行探讨,主要针对齿腔金属的填充性和成形后能否顺利出模展开研究。基于闭式模锻成形原理,对坯料的形状体积和模具的结构进行优化设计。3通过DEFORM-3D软件对弧齿锥齿轮大轮进行热锻近净成形-冷挤压净成形的过程模拟分析,设置模拟环境,材料属性及运动关系,在齿面存在回弹变形的条件下,分析出模的可行性及找到干涉点。在保证齿面金属充满模具型腔的基础上,通过对预锻齿面的修形,改变金属流线方向,降低冷挤压力,提高齿面的光洁度。4通过进行实际热锻近净成形-冷挤压净成形试验,对成形工艺及模具修形的方案进行验证,论述了通过对热锻模齿腔的修形,改变金属流向的方法,对于解决弧齿锥齿轮冷挤压净成形齿面精度的优越性。根据凹模的结构特点,提出了齿根圆角修形的工艺方案,解决了出模干涉的问题。由试验样件外观及精度检测结果可以看出,锻件齿形饱满,形状准确,表面光洁度好,无明显缺陷。本文围绕弧齿锥齿轮大轮的齿面冷挤压净成形工艺,开展了相关理论研究和试验研究,本文的研究为弧齿锥齿轮高效、绿色制造的理论和工艺实践奠定了基础。