随着现代工业的飞速发展，直齿圆柱齿轮作为汽车工业及相关行业中应用极为广泛的传动零件之一，其技术要求也越来越高。传统切削加工的齿轮已很难满足现代汽车工业的要求，齿轮精密成形工艺应运而生。和传统切削加工的齿轮相比，精密成形齿轮具有机械性能好、组织致密、齿面抗磨损能力高等优势。目前精密成形工艺主要是冷精锻，但在冷精锻中存在成形载荷过大、模具寿命低等问题。温冷复合精密成形工艺的出现解决了冷精锻的难题，目前这种工艺正受到越来越多国家的重视。本文以大模数直齿轮为研究对象，采用数值模拟方法对直齿轮的温冷复合成形过程进行了研究。分析了固定凹模柱塞模式、固定凹模约束分流模式和浮动凹模约束分流模式三种直齿圆柱齿轮温锻成形方案的特点，确定浮动凹模约束分流模式作为齿轮温锻成形方案。研究了坯料初始温度、模具预热温度、工模间摩擦系数和成形速度等工艺参数对直齿轮温锻成形的影响，结果表明：坯料初始温度和模具预热温度对成形力影响最大，随坯料初始温度和模具预热温度的升高，成形力下降。成形速度是影响模具磨损的主要因素，模具磨损随着成形速度的降低而减小。最后根据正交试验结果确定了最佳工艺参数组合。研究了不同精整余量和精整道次对齿轮齿形误差的影响。结果表明：单边余量在0.1mm~0.3mm之间，精整后的齿轮齿形变形小，精整效果好，若考虑齿轮精度和模具磨损两方面因素，精整余量为0.2mm较合适。随着精整道次的增加，齿形回弹值减小，齿形误差降低，但齿形精度等级并没有明显提高。综合考虑齿轮精度与模具成本二者因素，选择一次精整。对精整工艺进行物理模拟，物理模拟结果与相同实验条件下的数值模拟结果吻合。