随着我国综合国力的快速增长,机械制造业进入一个迅速发展阶段。航空、航天、汽车及机械工业对高强度、高精度的轴类零件的需求量日益增加。采用冷滚压工艺成形花键轴,具有生产效率高、齿面金属纤维连续性好、齿面强度高、耐磨性好等优点,在花键类零件生产中得到越来越多的重视与应用。但由于冷滚压成形工件变形机理复杂,目前国内外在花键冷滚压成形工艺理论方面的研究较少,现有的成形工艺和生产基本上是依靠经验,缺乏系统的理论指导。本文通过对冷滚压成形工艺进行力学分析,推导出滚压成形过程中滚压力、滚压力矩的计算公式,并研究了变形量、进给速度、滚轮(模具)齿数等工艺参数对成形过程的影响,确定了滚压工艺主要参数。应用三维造型软件Pro/E对螺旋渐开线花键轴进行实体造型,然后导入Deform-3D,建立了花键冷滚压有限元模型。在有限元模拟的后处理中,通过对模具所受切向、径向及轴向载荷进行分析推导,建立了螺旋渐开线花键轴在滚压过程中滚压力及轴向力的计算公式。通过对工件在滚压成形过程中材料塑性变形速度场、轴向流动分布及应力应变场的分析,总结出花键冷滚压成形过程金属流动规律、变形程度、变形速度;工件心部金属不参与变形,齿根部分的变形程度大于齿顶部分等结论。在Z28-80型滚丝机上对一组工件进行了冷滚轧实验,得出了不同进给速度、不同毛坯尺寸下轧件的成形情况,从而印证了理论推导的正确性。