随着我国汽车产业的不断发展,结合齿的需求越来越多,同时对结合齿的质量和精度要求也不断提高。我国结合齿成形技术与国外的发达国家存在着一定的差距,国外采用精密锻造成形技术制造结合齿,而我国部分企业依然采用采用传统的机械加工后焊接组装方法,与精密成形技术相比,传统方法效率低、组织性能差、使用寿命短,难以满足市场的需求。国内外采用精密锻造成形技术生产结合齿对外保密,尚未公开全部技术,国内很多学者也是从结合齿某些工序进行研究。结合齿的结构复杂,导致其成形难度高,需要多个工序才能完成产品制作。温精锻成形与热精锻相比克服了热精锻中因氧化导致的表面质量和尺寸精度降低的问题,与冷精锻相比模具寿命显著提升。温精锻具备冷精锻及热精锻的优点,因此本文主要研究温锻方式成形齿坯。本文根据结合齿零件图确定了工艺方案,制定了研究目标,并设计了热模锻件图,并根据热模锻件图设计了多个对比实验方案。通过数值模拟技术,借助Deform软件,首先从不同的连皮位置和预锻件结构上进行了有限元分析,成形效果表明结合齿锻件图不合适将连皮位置设置在底部,同时预锻件形状过于简单容易发生折叠,也不能起到预先分流的作用。随后从模锻方式、挤压方法上进行了对比研究,分别研究对比了每个方案成形效果、成形载荷、等效应力应变、模具磨损等,最终找到了闭式模锻的正向挤压成形的较理想方案,优化设计了预锻件结构。选取了坯料加热温度、凹模预热温度、锻压速度三个工艺参数研究其对成形载荷的影响,按照正交实验方法进行了9组实验对比,判定优化后最佳的工艺参数组合应该是为坯料加热温度900℃,凹模预热温度350℃,锻压速度为50mm/s,并将优化方案进行有限元模拟分析,发现其成形载荷确实低于其他方案,证明了优化方案的可行性。数值模拟研究出结合齿关键工序的成形工艺,有利于企业降低研究实验成本、缩短研究周期、提高研究效率。精密锻造成形结合齿比企业车削加工方式更能使材料成本降低、材料利用率提高。本文根据热锻模图计算出所需坯料的尺寸,通过理论计算和公司实际需求,设计出终锻、预锻、墩粗用凸凹模或上下模结构,以及便于坯料取出的组合式模腔结构。结合工厂热模锻压力机的闭合高度自下而上的设计出最终的模具结构图,包括了垫板、各个工序模具、垫块、顶杆、导柱导套、模架等,根据实际需求确定了主要零件的材质和热处理要求,并制作组装了模具和模架实物。