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闭式模锻是最先进的近净锻造成形技术之一。对铝合金连杆闭式模锻成形过程显微组织演变问题展开研究,是实现铝合金连杆节材、节能、高效、高质、高性能、高寿命、低成本制造的关键。研究铝合金连杆闭式模锻成形过程中的显微组织演变规律问题的目的是希望得到金属流线沿连杆轮廓分布、显微组织细小而均匀、材料利用率高、生产效率高、尺寸精度高、表面质量好、制造成本低廉的铝合金连杆精密锻件,为铝合金连杆闭式模锻成形工艺提供合适的成形工艺方案、成形工艺参数以及模具设计参数,以满足我国小型汽油发动机和汽车行业的生产需要,提升我国铝合金锻造技术水平。首先,使用在Gleeble-3800热模拟机上对2A12铝合金进行了高温热压缩实验,获得了该铝合金在350℃～500℃温度区间和0.001-5s-1变形速率下的真应力-真应变曲线；同时对高温热压缩实验的样品进行了金相显微组织观察与分析。根据所得实验数据,使用Origin软件采用一元线性回归的方法计算了2A12铝合金在热成形过程中的材料参数值如激活能Q、应力水平参数α、结构因子A及应力指数n等,建立了反映变形温度和变形速率的2A12铝合金的流变应力模型；利用所建立的2A12铝合金的流变应力模型计算2A12铝合金在不同条件下的高温热压缩应力值,并与实测值进行了对比,其误差很小(仅为1.407%)。参照DEFORM-3D模拟软件中的动态再结晶临界应变模型、动态再结晶百分数模型和动态再结晶晶粒尺寸模型,利用2A12铝合金高温热压缩实验所得的不同状态下drex值,建立了2A12铝合金的动态再结晶临界应变模型、动态再结晶百分数模型和动态再结晶晶粒尺寸模型。其次,利用已建立的2A12铝合金流变应力模型和动态再结晶模型,采用DEFORM-3D显微组织模拟模块对2A12铝合金高温热压缩成形过程的组织演变进行了模拟,获得了变形量、变形温度、应变速率对动态再结晶百分数和动态再结晶晶粒尺寸的影响规律；并将DEFORM-3D显微组织模拟所得的结果与高温热压缩实验试样的金相组织进行对比,结果表明,所建立的2A12铝合金动态再结晶模型是正确的。再次,针对美国GENERAC公司的GT999型铝合金连杆(材料为2A12铝合金)的结构特点,设计了两种不同的闭式模锻成形工艺方案--三向闭式模锻成形方法和可分凹模单向闭式模锻成形方法,并利用CAD、SolidWorks软件建立了这两种闭式模锻成形方法的DEFORM-3D数值模拟用3D模型；同时利用已经建立的2A12铝合金的流变应力模型和动态再结晶模型,采用DEFORM-3D有限元模拟分析软件对这两种闭式模锻成形过程进行了数值模拟分析,获得了成形过程中的等效应力分布、等效应变分布、金属流动情况、载荷与行程之间的关系曲线、缺陷形成与扩展、动态再结晶百分数与动态再结晶晶粒尺寸分布等情况。DEFORM-3D模拟分析的结果表明,2A12铝合金连杆的可分凹模单向闭式模锻成形方法较为合理。最后,确定了2A12铝合金连杆可分凹模单向闭式模锻成形工艺过程：圆棒料→锯切下料→局部镦粗→预锻→终锻。设计了终锻件图、预锻件图和镦坯图；根据体积不变原理,确定了下料坯件的形状和尺寸。利用SolidWorks软件绘制了局部镦粗工步、预锻工步、终锻工步所用模具的零件图、三维造型图。