整体型自润滑球头关节具有良好的自润滑性、结构紧凑及安全性高等特点,在众多高精密活动关节(如仿生人体髋关节、并联机构活动关节)联接中被广泛采用。纵观我国对于整体型球头关节的研究领域,会发现诸多不足之处,如制造精度无法满足高精度的应用场合;关节寿命偏低等。整体型球关节的高精密成形工艺是制约其应用在高精密、超高精密场合的关键。在制造成形过程中,提高球座内表面的质量、减小内外圈之间的挤压力、在球头和球座之间形成均匀间隙的高精度球面,是本课题的研究关键。本文所提出的模压成形工艺对整体型球头关节的精密成形制造具有重要的研究价值。论文的主要内容有:首先,对整体型自润滑关节轴承制造工艺的国内外研究现状进行了分析,对冷挤压工艺与“非约束表面定向成形”原理的概念进行了阐述,同时列举了传统球头关节热成形下的不足和局限。分析了整体型球头关节的结构特点,制造难点。然后,基于“非约束表面定向成形”原理,针对整体型球头关节,提出了等间隙的模压成形工艺思想,剖析了其工艺原理,确定了模具内腔,对模具进行了结构设计。另外,确定了坯料结构方案,对模压成形工艺进行了虚拟试验,通过单因素分析方法对影响几何精度的各个主结构参数进行了虚拟试验,得出了各个主结构参数的影响规律,对几何精度进行分析,为进一步优化建立优化目标。最后,对模压工艺进行了模拟优化,通过最优拉丁超立方抽样进行取样,利用径向基神经网络算法进行近似模型的建立,通过粒子群优化算法对模型进行多目标优化,得到对几何精度影响显著的结构参数最优组合。并对优化结果进行有限元验证。本文所提出的整体型球头关节的精密模压工艺方法,不仅丰富了整体型球头关节的高精度制造技术,同时也为等间隙包络式结构的成形问题提供有效的解决途径。