准双曲面齿轮广泛用作汽车驱动桥的主减速齿轮,目前主要采用铣削加工方式,这种加工方式会造成齿根弯曲疲劳强度低、齿面抗疲劳能力差、材料去除率高、生产效率低等问题。采用近净成形精密锻造加工准双曲面齿轮可以克服铣削加工的缺点,但是由于准双曲面齿轮形状复杂、成形难度大,导致锻造设备吨位要求高、工件齿形精度低。目前精锻后的准双曲面齿轮仍需拉齿或磨齿精加工才能保证齿形精度,锻后工件表面原本致密的金属纤维组织会被切断,降低或达不到抗疲劳制造的效果。为满足抗疲劳制造要求,本文针对传统冷摆辗技术模具结构复杂、容易产生齿面缺陷和应力集中等缺点,提出一种专用的摆辗加工方法对锻后准双曲面齿轮大轮进行精加工。采用数值模拟和试验验证相结合的方法,对该技术进行探索和研究,论文主要研究内容如下:基于成形法加工理论,提出一种专用的准双曲面齿轮冷摆辗加工方法。在构建冷摆辗加工坐标系的基础上,由虚拟砂轮方程推导出摆辗模具的方程。依据齿轮啮合过程中齿顶和齿根不干涉原则,确定了大轮齿根过渡曲线的最大圆弧半径。对摆辗模具和虚拟砂轮进行干涉检查,以确保摆辗的质量和精度。该方法采用单齿摆辗加工,可显著简化模具结构。基于金属弹塑性热力耦合有限元基本理论,分析几何网格模型、材料模型以及边界条件和工艺参数的合理设定,构建冷摆辗成形的有限元模型。通过对成形过程的数值模拟,分析研究工件与模具的接触区、金属流动速度场、温度场、应力场、摆辗力、摆辗力矩以及微观组织的变化规律。模拟结果证明该摆辗方法的局部加载性质,材料在难成形区能保持较好的塑性,金属晶粒最终被辗成条形的纤维组织,机械性能得到显著的改善。分别采用单因素和正交试验方法,运用数值模拟手段研究工艺参数对试验指标(即摆辗成形力和齿面最大回弹量)的影响规律,拟合摆辗成形力随工艺参数变化的趋势曲线,得到各因素较优的工艺参数组合,并对试验结果进行回归分析和相关性检验。通过对模具失效形式分析,构建基于局部应力应变理论的模具寿命预测模型。用单因素法通过数值模拟研究工艺参数对摆辗模具寿命的影响规律,得到较优的工艺参数以提高模具的寿命。根据有限元数值模拟结果重构回弹齿面,检测重构齿面得到回弹误差的大小和分布规律。由齿面参考点处的回弹量,获取齿高和齿长方向工件的弹性回复规律。采用综合补偿法对模具进行回弹补偿修正,根据修正算法构建回弹误差补偿迭代系统。对摆辗加工齿轮进行LTCA分析,验证模具回弹补偿修正算法的可行性。基于上述研究,在冷摆辗机床上采用修正后的模具进行加工试验。齿轮测量结果表明冷摆辗加工齿轮的精度能够达到7级。对摆辗加工齿轮进行金相分析,显示冷摆辗加工后齿轮金属纤维未被切断,在摆辗压应力作用下最终被辗成条形纤维组织,硬度得到显著提高,证明本文提出的摆辗加工方法可显著地提高其机械性能。