高速精密冷滚打是一项先进的精密塑性成形技术，已在花键、齿轮生产中得到广泛应用，但在成形机理的研究方面还存在较大差距。为了进一步提高冷滚打技术水平，使冷滚打成形方法由经验走向定量化、科学化，本文进行冷滚打成形机理专用设备的设计与特性分析，以此为基础，进行了滚打力及温度效应的初步试验。　　 根据冷滚打成形原理进行了试验台的总体方案、结构布局和电气系统设计，利用Solidworks建立了试验台整机3D模型，建立了基于有限元ABAQUSCAE的整机仿真模型，通过模态分析完成了试验台底面实际约束形式的选择，并对实际约束条件下的各关键零部件进行了分析，在对其动态特性评估的基础上确定了试验台薄弱环节。　　 在ABAQUSexplicit环境中建立了基于试验台整机模型的冷滚打成形过程显式动力学仿真模型，分析了单次打击成形时试验台整机的位移及变形状态，研究了立柱倾斜对实际成形沟槽形状的影响规律；研究了滚打轮支承轴开口变形规律，分析了其对滚打轮灵活性的影响；研究了不同动态载荷下滚打轮和工件相对打入位置的偏离程度，分析了实际沟槽成形深度和预期打入量之间误差随偏离程度的变化趋势；对滚打力和沟槽边缘凸起的影响因素进行了分析，获得了整机、滚打轮自转、滚打轮刚性等因素变化对仿真结果的影响规律。　　 设计出一种冷滚打专用测力仪，利用ABAQUSCAE建立了测力仪动、静态力学隐式仿真模型，找出了测力仪强度薄弱点，并对其强度进行了校核；通过模态分析确定了其工作频带和工作频率；研究了各向载荷作用下测力仪各工作表面在应变敏感方向上的表面应变分布规律，获得了各向测点的准确位置以及在各向逐级加载至满量程时各测点的静态灵敏度；通过瞬态响应分析、谐波响应分析评估了测力仪的动态性能，得出了动态灵敏度随加载频率的变化规律。　　 完成了测力仪各测点应变量的测量及测力仪的静态标定，得到了静态解耦关系。以此为基础，进行了滚打力测试试验，分析了脉冲滚打力的特性和滤波对实测结果的影响；获得了稳定滚打阶段滚打力峰值的变化规律及其与测力仪的相关关系；同时对滚打过程的温度效应进行了初步试验，获得了冷滚打调质45#钢时试件及滚打轮的温度分布图。