花键轴零件是汽车整体组成中不可或缺的组成部分,其成形质量的好坏直接影响汽车的动力系统正常运转,进而影响整车正常行驶的稳定性,安全性以及使用年限。汽车花键轴冷挤压成形方法比传统切削工艺能够有效降低零件的生产成本,提高零件质量和生产效率。本文针对汽车花键轴零件冷挤压成形工艺进行系统分析,并着重对零件成形过程中的摩擦润滑特性进行系统研究。全文研究内容主要包括:1.花键轴冷挤压工艺研究。花键轴零件所用材料是CK45,几何形状可概括为三个部分:杯形壁,台阶和外花键。本文以专业有限元软件DEFORM-3D为研究平台,全面分析了冷挤压成形过程中的金属材料的流动情况以及关键工艺参数对成形载荷的影响,并利用正交试验得出合理的成形工艺方案。最终工艺方案为:下料—退火—表面处理—正挤—镦挤—中间退火及表面处理—反挤—正火—粗车—挤齿—机加工。2.冷挤压模具的摩擦及润滑研究。首先,基于修正的Archard磨损模型在DEFORM-3D中对花键轴零件冷挤压成形过程中凹模的磨损情况进行了数值模拟研究,包括凹模整体的磨损情况以及关键工艺参数对凹模最大磨损深度的影响。其次,通过对冷挤压成形中润滑理论的研究,并结合现有的国内外冷挤压用润滑剂,完成了本文新型冷挤压用润滑剂的研制,并分别选取国内、外冷挤压用润滑剂以及常用的磷皂化润滑作为对比,通过摩擦磨损试验、圆环镦粗试验、实际零件的挤压试验以及对成形零件表面形貌的观察对该润滑剂的润滑效果进行了测试。试验结果显示,该新型润滑剂的润滑效果良好,摩擦系数约为0.058,可用于冷挤压成形,为冷挤压用润滑剂的实际推广和进一步研究提供了有利的技术支持。