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花键冷搓工艺是一种先进冷成形加工方法，该加工方法原理简单、生产效率高、机械性能好。然而由于冷搓刀具的设计制造难度较大，从而影响了该工艺的应用推广。目前国内外学术界对花键冷搓成形过程中应力应变的关系研究较少，难以准确得到定量分析结果，搓齿刀具的设计及修正都依赖于经验和反复的调试，所以有必要寻求有效的方法定量地研究冷搓成形问题，获得较为真实和完全的变形情况，探索变化规律，为刀具的设计及修正、确定合理的工艺参数提供可靠依据。
本文依据大变形弹塑性有限元理论、接触理论，借助于CAE软件ANSYS，以等值变换的刀具压力角对花键冷搓成形过程进行了数值模拟。首先综合考虑了成形中的几何非线性、状态非线性、材料非线性、工件与刀具的接触摩擦等因素，建立了冷搓成形的有限元模型。然后给定边界条件与约束，对花键冷搓成形过程进行模拟计算。对成形结果进行了深入的分析研究，计算出冷搓成形后花键表面齿廓的精确坐标，探讨了随刀具压力角的变化花键表面齿形的变形规律。通过实际加工结果与仿真结果对比验证，证明了模拟结果的正确性和可靠性。
根据模拟结果，本文对花键冷搓成形过程进行了深入的研究，揭示了刀具不同压力角冷搓成形后花键齿形的变形规律，可为生产实践提供参考，也为刀具的设计奠定了新的设计方法。这一工作有助于花键冷搓成形新理论、冷搓刀具的优化设计与相关新工艺的进一步完善与发展——由经验分析、定性分析走向定量分析。