近年来，齿轮精密体积成形技术正向不需或仅需少量后续机加工，部分或全部取代切削加工，直接生产接近零件最终形状的产品或成品零件的方向发展。本文所研究的是在汽车工业上具有特殊意义的大模数高凸台圆柱直齿轮的近净成形技术。本文利用浮动凹模结构和多种约束分流思想相结合，研究不同模具结构对大模数高凸台圆柱直齿轮成形影响。通过几何建模、网格划分等一系列关键技术问题的处理，对三种模具结构成形方案进行了三维数值模拟，比较分析了所得等效应变场、等效应力场、速度场和载荷—行程曲线。结果显示，两种改进方案即下模块上添加圆冠形凸台结构和采用芯棒约束结构能够提高齿形尤其下凸台的充填状况，有利于均衡成形并降低成形压力。本文进一步详细讨论了摩擦因素对齿轮成形的影响，摩擦系数越大，越不利于齿轮均匀充填且提高了成形压力。在数值模拟的基础上，对原模具实验装置进行结构改进，采用常温下具有高温金属相似力学特性的工业铅为实验材料，进行物理模拟。实验结果与数值模拟结果基本吻合，从而进一步验证本文所提出的改进方案是合理可行的。这对于今后同类齿轮成形有重要的现实意义和推广价值。