开式模锻是在一定温度下,利用压力的作用使坯料在带有飞边槽的模腔内产生塑性变形并形成具有预定形状的无缺陷产品的一种锻造生产方式,它是制造零件毛坯的重要手段,在机械,船舶,汽车等行业得到广泛应用。为了使坯料成形时更好地充满型腔特别是充满型腔的尖角和高筋处,开式模锻必须采用合理的飞边槽,开式模锻对飞边槽形式以及确定飞边槽桥部的高度h、宽度b、圆角半径r、摩擦因子m和倾角α有比较高的要求。飞边槽的形式及参数选择是否恰当,不仅对锻件填充性有着重要的影响,而且对模具的寿命、材料的利用率都有着重要的影响。本文以陕西某厂生产的某型号常啮合齿轮为研究对象,首先进行齿轮坯的模锻工艺制定及模膛设计。其次,根据刚塑性有限元法,获得了变形过程中金属的填充情况、变形力、温度场和应力场,对成形缺陷的成因进行了分析,研究了镦粗时的压下量△H、始锻温度和摩擦条件对锻件成形过程的影响,优化并获得了能够锻出合格锻件的工艺及模具参数。得出压下量△H=117.5mm,齿轮坯成形过程所需要的变形力较小,有利于提高模具寿命,同时为避免锻件过烧,建议选取1000℃作为始锻温度,以获得质量较好的锻件。为了研究飞边槽形式和参数对金属成形过程的影响,选取普通飞边槽和楔形飞边槽为研究对象,采用正交试验法,研究两种飞边槽形式和参数对齿轮坯变形过程的变形力和填充性影响,得出了影响齿轮坯成形的关键因素,并在此基础上提出了飞边槽参数的优化方案。由正交试验分析了普通飞边槽和楔形飞边槽的尺寸参数对齿轮坯变形力的影响,其规律：普通飞边槽高度h对变形力F的影响最为显著,其次为飞边槽宽度b,推荐飞边槽高度h值2.5-3.5mm,圆角半径r在1.5mm-2.5mm之间取值；楔形飞边槽的尾端高度H对变形力F的影响最为显著,其次为楔形角α,推荐尾端高度H值在1.5-2.0mm之间取值,圆角半径R在1.5mm-2.0mm之间取值；分别选取16组试验中变形力最佳尺寸组合,即：普通飞边槽选取b=12mm,h=3.5mm、r=2.0mm,楔形飞边槽选取a=9°,b=8mm,H=2mm,R=2.0mm,楔形飞边槽所需的变形力比普通飞边槽大,填充性比普通飞边槽要好。本文的研究结果对齿轮坯锻件实际生产具有指导作用。