楔横轧技术广泛应用于汽车、内燃机等轴类零件毛坯的生产。楔横轧模具在轧制过程中处于高温高负荷的恶劣条件下,模具的表面,尤其是楔面的交界棱边的磨损尤为严重。仿生非光滑耐磨表面是提高表面耐磨性的重要手段。本文以楔横轧模具表面为研究对象,运用仿生非光滑表面耐磨技术,研究非光滑条纹模具的耐磨性和耐磨机理。首先,基于温度和磨损系数修正的Archard磨损理论模型,利用有限元理论建立了光滑和非光滑条纹楔横轧模具热力耦合弹塑性模型,进行了轧制过程的模拟,得到了光滑模具与非光滑模具的应力、实时温度和磨损等参数的变化规律,对非光滑模具的耐磨机理进行了阐述。其次,为了研究不同参数的条纹单元对楔横轧模具磨损的影响,采用单因素试验法,得到了各种参数对模具应力、实时温度和磨损的变化规律。基于水平设计正交试验,采用极差分析法和方差分析法,得到了影响模具磨损量的主次顺序以及磨损量最小的条纹参数。最后,考虑到传统的磨损测量方法不适合于全尺寸楔横轧模具磨损量的测量,根据模具的形状特点,设计了一套可以测量模具交界棱边磨损量的测量装置,将正交试验得到的最优参数复制到模具楔入段,对光滑模具和非光滑条纹模具进行了楔横轧模具的轧制实验,并测量了实验前后的棱线高度差,结果显示非光滑模具的磨损量比光滑模具的磨损量要小。本文研究成果为提高交界棱边的耐磨性提供了一种可供借鉴的思路,对楔横轧模具的减磨增寿具有较为重要的实际意义。