精密锻造成形技术是一种能获得形状复杂、精度高、无余量或近无余量锻件的净形或近净形成形技术,可以改善锻件质量,减少后续切削加工,降低生产成本,近年来受到普遍的高度重视。随着汽车产量的高速增长和汽车零部件企业竞争的加剧,齿轮类零件采用精锻成形技术成形比传统的切削加工技术在成本和性能两方面具有十分突出的竞争优势。提高成形精度和缩短工艺流程,成为进一步降低齿轮精锻成形成本的主要途径。模具齿形型腔尺寸对最终精锻齿轮的齿形精度具有直接的影响,研究锥齿轮精锻模具型腔精确设计方法,提高锥齿轮成形模具设计水平,促进齿轮精锻技术的发展并进一步发挥其工艺技术优势,具有十分重要的理论意义和应用价值。本文首先确定了闭塞式冷精锻的成形工艺及相关工艺参数,使用UG软件设计了直齿锥齿轮的零件图、锻件图,完成了成形模具的三维造型。借助正交试验设计了四因素三水平的模拟试验方案,针对影响锥齿轮成形的四个因素(冲孔连皮厚度、下盲孔高度、凸模运动速度和摩擦系数)使用DEFORM-3D软件进行了闭塞式精锻成形过程的数值模拟,以成形载荷为评价指标,获得了四种因素对直齿锥齿轮闭塞式精锻成形质量的影响程度及各因素对成形载荷的影响规律,分析确定了最优的工艺参数组合,并详细分析了最优工艺参数条件下锥齿轮闭塞式精锻成形的速度场、应变、应力、成形载荷以及充填性等。由于闭式模锻成形载荷较大,工件内压必然引起下凹模型腔发生较大弹性变形；同时冷成形后的齿轮锻件在出模后极易出现弹性回复,这些因素严重影响了直齿锥齿轮的成形质量和精度。本文采用有限元软件DEFORM-3D分析得到直齿锥齿轮闭塞式精锻最优工艺条件下的模具与工件弹性变形数据,分析了模具弹性变形和锻件弹性回复的整体趋势—下凹模在锻造过程中呈现向外扩张的弹性变形趋势及锻件出模后因弹性回复而尺寸进一步增加。采用反向叠加的方法,利用MATLAB软件进行数据处理,将模具的弹性变形量和锻件出模后的回弹量叠加至标准模具型腔,实现了能够补偿模具弹性变形及锻件锻后弹性回复的直齿锥齿轮闭塞式冷精锻成形的模具型腔的精确设计。