摆动辗压是一种局部加压连续塑性成形技术。虽然相对常规锻造工艺具有省力、工件表面质量好等显著的优点;但是,摆动辗压是通过对工件的连续局部加载而使工件整体成形,容易导致在成形过程中工件变形不均匀而形成工艺缺陷,例如产生滑轮形或上、下蘑菇形的废品。为了克服这个缺陷,在摆动辗压的模具—工件系统上添加纵向简谐振动,即振动摆动辗压;工件在振动成形过程中的变形抗力减小,且工件的整体成形更均匀,从而避免产生工艺废品,同时获得较高的成形质量。因此振动摆动辗压工艺技术具备更广阔的应用前景。采用理论分析和计算机模拟相结合的方法对直齿圆锥齿轮振动摆动辗压成形过程进行研究,主要完成了以下工作:(1)在分析振动摆动辗压成形原理的基础上,研究了摆头运动轨迹对工件受力的影响及影响工件成形质量的因素。(2)运用空间几何学,由圆锥齿轮齿廓曲面的形成原理推导出球面渐开线及其它齿轮结构曲线的解析方程,在PRO/E软件环境下建立了精确的球面渐开线直齿圆锥齿轮的参数化模型;为这类齿轮的设计和有限元模拟提供了依据。(3)结合刚塑性有限元理论,通过建立有关的物理模型和设计模拟实验方案,采用DEFORM-3D有限元软件对直齿圆锥齿轮成形过程进行了计算机模拟;与普通摆动辗压成形相比,齿轮坯料在采用振动摆动辗压成形时,其变形抗力减小,成形质量提高。(4)通过对不同振型参数及其匹配下齿轮成形过程的模拟,揭示对成形过程的影响;说明必须要合理的选择振型参数,才能得到更好的成形质量。(5)模具的寿命与振动摆辗工艺参数的取值密切相关,模具发生疲劳破损的位置主要在齿顶和齿根位置。通过以上表明,本论文的研究对直齿圆锥齿轮的高效精密成形提供有效的途径,具有较好的应用价值。