冷挤压技术广泛应用于花键类零件的加工。但由于成形过程中,工件变形复杂,目前在花键冷挤压成形的工艺理论和力学分析方面的研究成果较少,现有的挤齿工艺和生产通常是依靠经验,缺乏理论指导。首先,本文通过对外花键冷挤压成形的工艺理论和力学分析的研究,根据假设条件,应用图解法建立了外花键冷挤滑移线场,并给出了冷挤压过程接触面上单位压力的计算公式。其次,分析了外花键冷挤成形主要技术参数,根据体积不变原则,建立了外花键挤齿成形前坯料直径和挤轮几何参数设计计算公式,并得出其重要工艺参数对冷挤成形过程的影响。在此基础上,提出了冷挤加工方案并进行论证,确定了最佳工艺方案,并研发了外花键冷挤加工装备。然后,对外花键齿形的检测与误差进行了分析,重点从外花键齿面接触数的变化对外花键冷挤齿形误差的影响进行了分析,最终找出了外花键冷挤齿形误差产生的原因。最后利用Pro/Engineer对花键进行了三维建模,应用ANSYS对其进行了有限元分析。研究结果表明:在加工装备满足其刚度的条件下,外花键轮齿在挤压力下所能达到塑性变形,由于外花键挤压成形中挤压力对外花键的齿顶和齿根同时进行了齿形修形,形成了齿廓中凸,因而提高了其承载能力及运转的平稳性,更好地满足了加工要求。本文提出的冷挤花键成形技术对花键类零件的冷挤压成形生产提供了基础理论依据,研发的加工装备对花键类零件的冷挤压成形生产具有较大的实际应用价值。