随着能源危机的日趋严重,加之市场竞争日益加剧,促使产品生产向高效、高质、精化、节能节材方向发展。冷挤压作为材料近净成形的先进制造技术,具有成形精度高、材料利用率高、生产效率高和性能好等优点,被广泛应用于重要零件的生产。但冷挤压成形力大,对模具要求高,不适合高强度材料加工球头销常用于转向机构的连接,如汽车转向机构的球头销形状复杂,并要求表面耐磨,心部能承受一定的强度和韧性,采用机械加工生产效率低,材料浪费严重,而采用冷挤压生产因材料强度高和异形结构影响冷挤压模具设计和寿命问题。因此,本文对大规格异型40Cr球头销的冷挤压技术进行了分析研究,以期解决该类零件的冷挤压生产问题,拓宽冷挤压工艺范围。本文根据冷挤压成形原理,从材料性能(40Cr)和形状结构(球头尺寸较大、杆部带反锥结构)等方面对球头销进行了冷挤压成形分析,制定包括材料软化处理、表面润滑处理、毛坯制备等前处理工艺；拟定了两套冷挤压成形工艺方案,通过对比分析,确定了成形方案,并针对球头销反锥结构设计了相应的分离对开式闭式冷挤压模具,采用CAD软件完成了模具图的设计。基于刚塑性有限元模拟技术,建立了球头销冷挤压成形的有限元模型,利用DEFORM有限元软件进行了成形过程模拟仿真,通过改变工艺方案和工艺参数,研究了成形参数对冷挤压成形过程的影响,优选了摩擦系数、毛坯引导区长度以及毛坯直径等工艺参数,制定了合理的工艺方案。基于弹塑性有限元模拟技术,利用MSC.MARC软件对模具的受力进行了分析。在整体凹模结构下,对模具材料进行优选对比,并确定了应力集中部位。在组合凹模结构下,分析应力集中部分的位移场和等效应力场,从而确定了合适的凹模结构和过盈量。通过对某大规格异型40Cr球头销冷挤压成形工艺分析、模具设计及成形过程的计算机仿真,解决了该零件的冷挤压成型技术问题,对该类零件的工艺制定和模具结构设计具有重要的指导作用。